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美國于本世紀(jì)初又出現(xiàn)了更高效率的所謂“超高效電機(jī)”。一般而言，高效電機(jī)與普通電動(dòng)機(jī)相比，損耗平均下降20%左右，而超高效電動(dòng)機(jī)則比普通電動(dòng)機(jī)損耗平均下降30%以上。因?yàn)槌?span style="color:#0000ff;">高效電機(jī)
的損耗較高效電機(jī)有更進(jìn)一步下降，因此對(duì)于長期連續(xù)運(yùn)行、負(fù)荷率較高的場合，節(jié)能效果更為明顯。要實(shí)現(xiàn)從普通電機(jī)到超高效電機(jī)的效率提高，除了增加硅鋼片和銅線的用量以及縮小風(fēng)扇尺寸等措施外，還必須在新材料的應(yīng)用、電機(jī)制造工藝以及優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面采取措施，以控制成本和滿足電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸的限制。國外很多企業(yè)在這些方面開展了積極的研究，并取得了一些進(jìn)展。一般電工鋼片經(jīng)加工成鐵心壓裝入機(jī)座后，鐵耗大幅度增加，而英國Brook Hansen公司與鋼廠合作，應(yīng)用一新研制成功的電工鋼片，加工成鐵心制成電機(jī)，鐵耗在加工前后變化不大。日本東芝公司是美國高效電機(jī)和超高效電機(jī)的主要供貨商之一。該公司聲稱由于改進(jìn)了制造工藝和采用新材料，使高效電機(jī)的成本下降了30%，所采取的措施包括:應(yīng)用特殊的下線工具，提高定子槽滿率，增加銅線的截面積;提高制造精度，縮短間隙長度，從而減小勵(lì)磁電流及其所引起的銅損;采用轉(zhuǎn)子槽絕緣工藝，降低雜散損耗;采用激光鐵心疊壓工具，使鐵損下降。由于銅比鋁的電阻率降低40%左右，所以如果用鑄銅轉(zhuǎn)子代替鑄鋁轉(zhuǎn)子，電機(jī)總損耗將可顯著下降。近年來，國際銅業(yè)協(xié)在美國能源部的支持下，進(jìn)行了壓力鑄銅工藝的研究，目前已解決高溫模具的材料以及相關(guān)的壓鑄工藝問題，從而使得有可能較經(jīng)濟(jì)地批量生產(chǎn)鑄銅轉(zhuǎn)子電機(jī)。2003年6月，德國SEW Eurodrive公司已運(yùn)用此項(xiàng)壓鑄技術(shù)成功地推出了采用鑄銅轉(zhuǎn)子的齒輪電動(dòng)機(jī)系列。意大利科技教育部組織相關(guān)機(jī)構(gòu)開展了鑄銅轉(zhuǎn)子和鑄鋁轉(zhuǎn)子的性能數(shù)據(jù)對(duì)比試驗(yàn)項(xiàng)目。該項(xiàng)目由意大利LAFERT電機(jī)公司、Thyssen Krupp鋼鐵公司和法國FAVI鑄銅公司合作進(jìn)行。試驗(yàn)在不改變定、轉(zhuǎn)子槽形，僅改變磁性材料和長度的情況下進(jìn)行，所得的數(shù)據(jù)表明，采用鑄銅轉(zhuǎn)子，可使電動(dòng)機(jī)的能耗在原有基礎(chǔ)上降低15%～25%，電機(jī)效率可提高2%～5%。但由于轉(zhuǎn)子電阻降低會(huì)引起啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行其他參數(shù)的調(diào)整，以使之在提高效率的同時(shí)，滿足其他主要性能指標(biāo)。
