高效电机标准，高效电机的5种技术路线

很多朋友对高效电机标准，高效电机的5种技术路线不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

(文/程)自2021年6月1日起，我国正式实施最新的电机能效标准《GB18613-2020电动机能效限定及能效等级》。本标准实施后，不得再生产、销售和采购三相异步电动机能效限定值的电动机。去年年底，工信部和市场监管总局联合发布了《电机能效提升计划（2021-2023年）》。

文件中特别强调，到2023年，高效节能电机年产量达到1.7亿千瓦，高效节能电机在役比例达到20%以上，年节电490亿千瓦时，相当于节约标准煤1500万吨，减少二氧化碳排放2800万吨。因此，电机企业要从技术、设备、工艺、材料、销售等方面做好充分准备。

那么，高效电机有哪些技术路线？目前主要有五种技术路线：三相异步电机和三相异步电机。它是一种工业电机，功率范围从几瓦到几万千瓦，应用范围很广。主要用于风机、泵、压缩机、机床、轻工和矿山机械、农业生产中的脱粒机和粉碎机、农副产品中的加工机械等。

图：YE4系列三相异步电动机(来源：华力集团官网)

其优点是结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率高、设计难度小、产业链成熟、规格齐全等。缺点是功率因数差，总是小于1；目前大范围平滑调节转速并不经济。因此，三相异步电动机的传统应用是在恒速的情况下，但现在越来越多的三相异步电动机应用是与变频器(VFD)或变速驱动器一起使用。

变频器可以根据频率调整输出电压。如果应用在离心风机、泵或压缩机上，可以达到与感应电机一样的节能效果。目前IE4以上能效较高的三相异步电机有YE4、YE5系列等。也就是说，有必要开发YE4和YE5系列三相异步电动机。铸铜转子三相异步电动机和铸铜转子三相异步电动机。

它其实是一种三相异步电机，只是转子改为铸铜，因为铜的电阻率比铝低，所以会降低转子的电阻，从而降低转子损耗，提高电机的效率。但也带来了一个问题，就是对铸造工艺和设备有更高的要求。目前有IE4标准以上铸铜转子的YZTE4系列三相异步电动机。自起动永磁同步电动机III是一种自起动永磁同步电动机。

该系列电机的特点是转子采用铸铝或铜排焊接，设计难度大，产业链成熟，成本高，规格齐全。缺点是起步冲击大，速度无法调节。目前该系列的IE4标准电机为TYE4系列自起动永磁同步电机。变频调速永磁同步电机第四种是变频调速永磁同步电机，也就是我们常说的BLDC电机。

其特点是转子有永磁体无磁棒，最大的优点是免维护，效率高，设计难度一般，产业链成熟，规格齐全。但由于需要配置控制器，成本相对较高，经济性较差。

图：变频永磁同步电机

这种电机也是近几年的热点，很多企业都在做，尤其是半导体企业更加重视。因为永磁同步电机的控制需要大量的芯片产品，比如MCU、DSP等微处理器，MOSFET、IGBT等功率器件，以及传感器等。当然，除了这些优势之外，永磁同步电机，或者说BLDC电机也面临着一些发展瓶颈，比如功率密度、材料和生产技术。

5月19日，我们将举行线下研讨会，专业制造商和专家将齐聚一堂，讨论BLDC汽车的新技术和解决方案以及市场形势。感兴趣的同学可以关注一下。同步磁阻电机5是同步磁阻电机。它利用转子磁阻不均匀产生的转矩工作，转子由铁磁材料和非铁磁材料组成，没有永磁体和绕组，是最简单的电机之一。

同步磁阻电机能够以较低的成本产生较高的功率密度，并且将永磁同步电机的性能与感应电机的简单性和可维护性结合在一起，因此在很多应用中颇具吸引力。另外，同步磁阻电机的控制策略与永磁同步电机非常相似，可以采用永磁同步电机常用的矢量控制和直接转矩控制。尽管同步磁阻电机的设计难度更大，但它可以轻松满足IE4甚至IE5标准。

结论这是目前IE4及以上电机标准的五条主要技术路线。当然，为了实现更高效电机的设计和生产，需要开发上游关键材料，如绝缘材料、冷轧硅钢片等；设备(主要是冲床)、风机、泵、压缩机等下游产品等等。换句话说，我们需要优化电机行业的结构，以提高高效电机产品的开发和供应能力。

以上知识分享希望能够帮助到大家！