三：稀土永磁同步電動機的研制及效果

        進入21世紀，國內外的一些科研機構、大專院校和工廠企業(yè)，紛紛研制稀土永磁同步電動機。華怡特種電機于2007年也加入了這一行列，并取得了一些可喜的成績。其思路和電機界的同行們一樣，就是在Y系列或YS系列三相異步電動機的基礎上進行：定子沖片仍用原來的異步電動機的沖片；轉子沖片重新設計，除了沖有供異步電動機啟動的鼠籠槽數(shù)若干外，還要根據(jù)要求嵌放稀土永磁體的孔槽。待轉子鑄鋁、穿軸、加工后，將永磁體插入、粘牢于相應的孔（或槽）內即可。是用YS系列三相異步電動機的YS90L-4這一規(guī)格進行改型設計的：其鐵芯長由原來的90mm縮短為80mm，定子繞組重新設計，減少了銅線用量。因為考慮到電機效率高了，發(fā)熱少，采取了兩種方案：一是用小風扇，實際裝了80#機座的風扇；二是不裝風扇。通過升溫試驗，兩種方案電機的升溫均合格。通過試驗其效率、功率因數(shù)都比原來的異步電動機有很大提高，其效率超過了IEC60034-30標準相同規(guī)格的6個多百分點。功率因數(shù)高出YX3系列高效率三相異步電動機YX390L-4  15個多百分點，見表3。

表3  異步電動機與同步電動機參數(shù)對照表                                  

注：(1) 根據(jù)GB755-2000《旋轉電機定額和性能》第7.10.1規(guī)定的溫升限值：電阻法，扇自冷電機為80K，無扇自冷的電機為85K。

                  (2) YX3及YS電動機的效率、功率因數(shù)為標準值。

        從4極1.5kW稀土永磁三相同步電動機樣機的檢測結果看，其力能指標確實達到了高效、超高效的水平，而且除了多用了稀土永磁材料——釹鐵硼之外，其余的電機有效材料還少用了，至少不會多用。沒多用材料，電機的體積和質量不會增加，安裝尺寸可以維持不變。這將使廣大的用戶更換高效、超高效稀土永磁同步電動機帶來了極大的方便，便于推廣。從電機的負載變化看，稀土永磁三相同步電動機可以在25%～120%額定功率的范圍內保持高功率因數(shù)和高效率狀態(tài)下運行，而一般三相異步電動機通常只能在60%~100%額定功率保持一種低水平下的“高”性能工作（因它的力能指標比稀土永磁三相同步電動機低(見表3)。稀土永磁三相同步電動機的另一個優(yōu)點就是在電網電壓波動時能保持恒速（同步轉速）運轉，這一點對某些設備很重要。高效、超高效稀土永磁三相同步電動機因其效率高、功率因數(shù)高、電流小，使電網線損小，社會效益大。因此生產和使用高效、超高效稀土永磁三相同步電動機才是做到真正的“節(jié)能減排”。