【正文】 Y 接法電機(jī)和晶閘管調(diào)壓降壓運(yùn)行電機(jī)等。 某 科技大學(xué)新型電機(jī)國家專業(yè)實(shí)驗(yàn)室主任、 某某某大紫思 副總工程師 XXX 教授 與 某大紫思 的其他電機(jī)專家一起經(jīng)過不懈探索研究， 利用最新的電機(jī)繞組理論，采用諧波、 復(fù) 合繞組新技術(shù)和多功率新技術(shù)相結(jié)合的路線，并運(yùn)用獨(dú)創(chuàng)的“去匝”新技術(shù)和繞組連接新方法 ， 提出了 一種全新的抽油機(jī)用三功率高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案。目前，已根據(jù)此方案 由 某大紫思 設(shè)計(jì)制造 了 20 臺(tái) 1140V、55/37/22kw、 ， 并已投入 某某 油田運(yùn)行一年多，其運(yùn)行穩(wěn)定可靠，主要性能指標(biāo)比較理想，效率比其他電動(dòng)機(jī)提高 2~3 個(gè)百分點(diǎn)，最高功率因數(shù)達(dá)到 ，最高有功節(jié)電率達(dá)35%，最高綜合節(jié)電率達(dá) %，達(dá)到目前同類電機(jī)的最高水平。該產(chǎn)品 已 于 20xx 年 11月 22 日通過 HN 省科技廳組織的 省部級(jí) 鑒定 。 根據(jù) 新型多功率繞組技術(shù)和自動(dòng)雙向切換技術(shù)， 某大紫思 又于 20xx 年 6 月份開始設(shè)計(jì)研制了 6 臺(tái) 30kw/、 22kw/15kw 輸送機(jī)用 YBSL 系列新型 雙 功率電 4 機(jī)，經(jīng)去年年底 進(jìn)行的性能測(cè)試與 運(yùn)行監(jiān)測(cè)，節(jié)電率可達(dá) 10~25%，主要指標(biāo)比較理想 。該產(chǎn)品的推廣應(yīng)用對(duì)實(shí)現(xiàn)我國既定的節(jié)能戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要意義。 二是 在建材、礦山、交通、水利、建筑、冶金 、化工 等行業(yè)有大量的球磨機(jī)、破碎機(jī)、 壓縮機(jī) 在使用運(yùn)行，這些設(shè)備和裝置對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)既要求有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 、 又要求有較低的起動(dòng)電流。 但另一方面，也正由于轉(zhuǎn)子電路中存在滑環(huán)電刷這樣的滑動(dòng)觸點(diǎn)，使得可靠性及系統(tǒng)運(yùn)行效率降低，并因此增加了制造成本和維護(hù)費(fèi)用。電機(jī)在運(yùn)行的過程中，轉(zhuǎn)子短接電路存在較長的外接電纜，增加了電 能 的損耗，降低了電機(jī)效率。另外 ， 在電力行業(yè)中 使用 的煤磨機(jī) ， 目前較多采用的是普通雙鼠籠式交流異步電動(dòng)機(jī)，由于啟動(dòng)電流大，轉(zhuǎn)子籠條斷裂事故頻繁發(fā)生，用戶維修量及成本都很大，也成為急待解決的問題。該類電動(dòng)機(jī)徹底甩掉了滑環(huán)、碳刷系統(tǒng)和電阻器、進(jìn)相機(jī)等輔助設(shè)備，不僅具有低起動(dòng)電流，高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的特性，而且具有更高的高過載能力、高功率因數(shù)、高效率、高 可靠性和維護(hù)使用簡便等突出優(yōu)點(diǎn) ，經(jīng)現(xiàn)場測(cè)試可以達(dá)到節(jié)電 815%的可觀效果。該產(chǎn)品的推廣應(yīng)用對(duì)實(shí)現(xiàn)我國節(jié)能 減排的 戰(zhàn)略目標(biāo)具有 十分 重要 的意義。 項(xiàng)目建設(shè)的必要性 國家節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的要求 “十 二 五”期間國家倡導(dǎo)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，把“單位 GDP 的能耗降低 20%，污染物排放量降低 10%”定為重要目標(biāo)。 電動(dòng)機(jī)的節(jié)能特性主要是指電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率。效率每上升一個(gè)百分點(diǎn)，電機(jī)的運(yùn)行所帶來的節(jié)能效應(yīng) 是非常明顯的。本項(xiàng)目產(chǎn)品是高效節(jié)能電機(jī)，推廣應(yīng)用對(duì)實(shí)現(xiàn)我國既定的節(jié)能戰(zhàn)略目標(biāo)具有 重大作用 。 自主創(chuàng)新是行業(yè)發(fā)展的需要，也是企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力所在。它是對(duì)傳統(tǒng)電機(jī) 繞組 理論及工藝制造的一次革命，不僅可提升我國電機(jī)制造業(yè)和相關(guān)機(jī)械的整體技術(shù)和性能水平 ， 同時(shí)該系列電動(dòng)機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，將為更深層次的產(chǎn)品研發(fā)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，也為企業(yè)提高創(chuàng)新能力 、 增強(qiáng)核心競爭力邁出有重要意義的一步。從國際和國內(nèi)發(fā)展趨勢(shì)來看，推廣應(yīng)用高效 節(jié)能 電機(jī)是 科學(xué) 發(fā)展的必然趨勢(shì)。如歐洲與 1999 年召開了高效電機(jī)會(huì)議，歐洲電機(jī)和電力電子制造商協(xié)會(huì) ((CEMEP)和歐盟 (EU)能源組織聯(lián)合提出了歐洲電動(dòng)機(jī)效率方案，即 CEMEPEU 協(xié)議。 我國作為全球最大的電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)國之一，電動(dòng)機(jī)的能效水平將直接影響到我國在世界電動(dòng)機(jī)市場上的地位。 項(xiàng)目概況 項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案 項(xiàng) 目建設(shè)規(guī)模為：年產(chǎn) 500 萬 KW 新型高效節(jié)能電動(dòng)機(jī) 萬臺(tái)，其中：年產(chǎn) 200 萬 KW 新型多功率、變極、變頻電動(dòng)機(jī) 8 萬臺(tái)；年產(chǎn)300 萬 KW 新型高效 高壓 無刷繞線 式 電動(dòng)機(jī) 萬 臺(tái)。 項(xiàng)目產(chǎn)品安裝尺寸符合 IEC 標(biāo)準(zhǔn)。額定頻率為 50Hz。 項(xiàng)目投資總額與融資方案 項(xiàng)目總投資 82500 萬 元。 資金來源 項(xiàng)目全部資金由 投資伙伴 提供。項(xiàng)目總規(guī)劃用地 500畝。企業(yè)職工總?cè)藬?shù) 2400 人。并購置先進(jìn)的 機(jī) 加 、 鑄造、 沖 壓 、鉚焊、 浸漆、電工、檢測(cè)等各類設(shè)備、 工具、 儀器。是由我國兩代著名的電機(jī)專家、 某 科技大學(xué)許實(shí)章、 XXX 等著名教授經(jīng)過 20 多年持續(xù)探索與研究而創(chuàng)立的新理論和新技術(shù)，是電機(jī)繞組領(lǐng)域的重大突破，屬原始性創(chuàng)新，曾榮獲國家專利金獎(jiǎng)和發(fā)明獎(jiǎng) 等多項(xiàng)成果獎(jiǎng) 。 某某某大紫思 高科技研發(fā)中心（簡稱“ 某大紫思 ”） ，自 20xx 年 以來一直 與 某 科技大學(xué)緊密合作，由 某 科技大學(xué)“新型電機(jī)國家專業(yè)實(shí)驗(yàn)室”主任、博導(dǎo) XXX 教授擔(dān)任電氣 技術(shù)帶頭人和副總工程師，并由“ 某大紫思 ”多位電機(jī)專家參與，共同致力于諧波復(fù)合繞組新技術(shù)和 “去匝”新技術(shù)的 進(jìn)一步研究 和推廣轉(zhuǎn)化應(yīng)用 。 某某某大紫思 高科技研發(fā)中心還 在“變極啟動(dòng)無滑環(huán)繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)”初步成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上作了 進(jìn)一步研究 和優(yōu)化設(shè)計(jì) ，尤其是成功解決了大、中型高壓繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)應(yīng)用“諧波啟動(dòng)”、“變極啟動(dòng)”技術(shù)所存在的可靠性與整體效率難以提升的技術(shù)難題， 研制出 最新一代高效節(jié)能高壓無刷電動(dòng)機(jī)。其技術(shù)方案與工作原理是：定子繞組采用“全繞組諧波啟動(dòng)并全繞組運(yùn)行”的技術(shù)路線，轉(zhuǎn)子繞組則按“無感繞組”思路采用“復(fù)合繞組”技術(shù)。經(jīng)現(xiàn)場測(cè)試 節(jié)電率 可以達(dá)到 8 15%，該電機(jī)的推廣應(yīng)用將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 “ 諧波啟動(dòng)新技術(shù) ” 曾榮獲原 國 家科委 1993 年頒發(fā)的 國家 發(fā)明二等獎(jiǎng)，項(xiàng)目編號(hào)： 9312003． 發(fā)明人 XXX 等。 “抽油機(jī)用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動(dòng)機(jī)”于 20xx 年 12月 30 日獲得國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予實(shí)用新型專利權(quán)，專利號(hào)： ZL20xx ,，證書號(hào)：第 1327831 號(hào)，發(fā)明人： XXX、 XXX 等。 “ ZFV 抽油機(jī)用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動(dòng)機(jī) ” 于 20xx 年4 月 17 日被確認(rèn)為 HN 省科技成果，登記號(hào)： 94120xxY0586。 本項(xiàng)目完成后，預(yù)期 還 可申報(bào)獲得 35 項(xiàng)專利。 20xx 年 8 月～ 20xx 年 3 月完成了變極起動(dòng)無 刷 感應(yīng) 電動(dòng)機(jī)的試制與鑒定。 20xx 年 3 月 ～ 6 月完成了 ZFV 抽油機(jī)用高效節(jié)能電機(jī) 技術(shù) 文件及產(chǎn)品圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為：“ ZFV 抽油機(jī)用新型三功率高效節(jié) 13 能三相異步電動(dòng)機(jī)的繞組設(shè)計(jì)獨(dú)特新穎、理論正確、節(jié)能效果顯 著、控制簡單、運(yùn)行可靠，屬國內(nèi)首創(chuàng)。是目前油田抽油機(jī)用電機(jī)比較理想的節(jié)能換代產(chǎn)品 。 20xx 年 11 月至 20xx 年 5 月完成了 YBSL 系列輸送機(jī)用雙電壓新型兩功率隔爆型高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)技術(shù)文件和產(chǎn)品圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，目前正在組織樣機(jī)試制。 在 Y 系列電機(jī)的基礎(chǔ)上，采用新材料，新工藝，研制了試驗(yàn)樣機(jī)。 樣機(jī)通過檢測(cè)并經(jīng)專家鑒定，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都符合“ ZFV 抽油機(jī)用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動(dòng) 機(jī) 技術(shù)條件”之規(guī)定。樣機(jī)溫升、噪聲、振動(dòng)均較低，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，是目前油田抽油機(jī)電機(jī)比較理想的節(jié)能換代產(chǎn)品。該新型電動(dòng)機(jī)特別適合重載起動(dòng)的場合。 切換變極，三角變星形：一組起動(dòng)后在并聯(lián)另一組運(yùn)行。與傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)相比功率因數(shù)平均高 左右，效率平均高 10%左右，其它的優(yōu)點(diǎn)也與三角變?nèi)窍嗤?。比如軋鋼廠的軋鋼用電動(dòng)機(jī)。特別適合驅(qū)動(dòng)重載起動(dòng)及經(jīng)常過載的機(jī)械，如球磨機(jī)粉、破碎機(jī)等；也適于驅(qū)動(dòng)大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量機(jī)械，如風(fēng)機(jī)等；還可以用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、皮帶輸送機(jī)，水泵等通用機(jī)械。從油田來看，其 生產(chǎn)成本中約有三分之一為電能消耗，而抽油機(jī)電機(jī)消耗的電能約 占總電能消耗的 80%左右 ，而且 我國目前抽油機(jī)系統(tǒng)的總效率不足 30%，因而 解決“大馬拉小車”的問題，提高抽油 機(jī)系統(tǒng)的效率與節(jié)能水平顯 的 至關(guān)重要 。這就造成兩個(gè)主要問題： （ 1） 大馬拉小車，電機(jī)負(fù)載率小，功率因數(shù)低，電能消耗大； (2)電網(wǎng)波動(dòng)、引起功率損耗增大。 新型多 功率電機(jī) 是針對(duì)游梁式抽油機(jī) 和皮帶輸煤機(jī) 的運(yùn)行特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的專用電動(dòng)機(jī)，其中，定子繞組大體上按兩種不同的狀態(tài)設(shè)計(jì)，一種狀態(tài)專用于 驅(qū)動(dòng)設(shè)備的 啟動(dòng) 或重載運(yùn)行 ，它具有很 大的轉(zhuǎn)矩 ，這就解決了 “大馬”問題。控制裝置具有獨(dú)特的多態(tài)運(yùn)行控制與雙向自動(dòng)切換和缺相、過載、堵轉(zhuǎn) 、漏電 保護(hù)等功能，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡明可靠，使用維 護(hù)方便、安全，運(yùn)行控制經(jīng)濟(jì)節(jié)能。 本產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)全系列設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，可滿足 380V、 660V、 1140V 不同電壓等級(jí)，具有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、高可靠性、高效率、高功率因數(shù)和低損耗、低溫升、低噪聲、低故障率等突出特點(diǎn)，綜合節(jié)電率可平均達(dá)到 30%以上，完全可成為抽油機(jī) 和輸煤機(jī) 用電動(dòng)機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品；還可根據(jù)油田 、煤礦 更為具體的使用要求進(jìn)行 特殊設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，以充分滿足油田的生產(chǎn)需要。 ，是一項(xiàng)具有重大實(shí)際意義而過去又沒有很好解決的課題。變極起動(dòng)無滑環(huán)電刷繞組轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，無需串入起動(dòng)電阻，具有低起動(dòng)電流和高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，同時(shí)有著更高的可靠 性。 該技術(shù)路線明確 、 思路新穎 、屬 原始 性 創(chuàng)新。 該產(chǎn)品可替代目前在建材、礦山、冶金、發(fā)電等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域大量 17 使用的球磨機(jī)、破碎機(jī)、煤磨機(jī)等中、大型繞線式電機(jī)或鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，使該類機(jī)械的可靠性 、 節(jié)能效果 、 整體技術(shù)水平 和綜合效率 明顯提高。 20xx 年國民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)快速發(fā)展，總體形勢(shì)良好。中央對(duì)此高度重視，并己采取切實(shí)有效措施，加強(qiáng)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)，確保實(shí)現(xiàn)“十 二 五”規(guī)劃確定的資源節(jié)約目標(biāo)。同時(shí)各級(jí)政府加強(qiáng)了對(duì)生產(chǎn)、使用節(jié)能產(chǎn)品的政策引導(dǎo)，強(qiáng)化執(zhí)法管理力度。另外，在經(jīng)濟(jì) 日趨 全球一體化的背景下，當(dāng)今世界已進(jìn)入相互競爭、相互依存的時(shí)代。 18 目前我國電動(dòng)機(jī) 量大 面 廣，但 80%是能效較低的落后產(chǎn)品，在當(dāng)前能源和環(huán)境問題極為嚴(yán)峻的形勢(shì)下，大力推廣高效節(jié)能電機(jī)，減少電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的用電量，已成為我國節(jié)能 減排 的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也為高效節(jié)能電機(jī)提供 了 難得的廣闊的市場機(jī)遇。 油田 我國石油資源集中分布在渤海灣、松遼、塔里木、鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、珠江口、柴達(dá)木和東海陸架八大盆地，其可采資源量 172 億噸，占全國的 %；天 然氣資源集中分布在塔里木 、四川、鄂爾多斯、 東海陸架，柴達(dá)木 、 松遼、鶯歌海、瓊東南和渤海灣九大盆地 ， 其可采資源量 萬億立方米， 占全國的 %。 自上世紀(jì) 50 年代初期以來，我國先后在 82 個(gè)主要的大中型沉積盆地開展了油氣勘探，發(fā)現(xiàn)油田 500 多個(gè)。 ZY 油田地處 HN 省濮陽地區(qū)，于 1975 年發(fā)現(xiàn)， 經(jīng)過 20 年的勘探開發(fā)建設(shè)，已 累計(jì)探明石油地質(zhì) 儲(chǔ)量 億噸， 探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量 億立方 米，累計(jì)生產(chǎn)原油 7723 萬噸，天然氣 億立方米 。 HN 油 田 地處豫 西 南 的 某某 盆地，礦區(qū)橫跨某某 、駐馬店、平項(xiàng)山三地市， 分布在新野、唐河等 8 縣境內(nèi)。 目前，我國各油田所用的抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置多為普通 Y 或 Y 2 系列電動(dòng)機(jī)，所耗電能占總耗電量的 80%。這 些問題的存在不僅增加了原油成本，極大地浪費(fèi)了電力資源，也嚴(yán)重影響著電網(wǎng)運(yùn)行安全，極需進(jìn)行電機(jī)的節(jié)能改造。加上國家即將會(huì)出臺(tái)一系列鼓勵(lì)使用節(jié)能電機(jī)的激勵(lì)政策和 強(qiáng)制性淘汰低效落后電機(jī)的產(chǎn)業(yè)政策，必 然加快在用低效落后電機(jī)的淘汰速度，大大增加對(duì)新型高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)的市場需求。再加上新增油井對(duì)本電機(jī)的需求， ZFV 系列油田用新型三功率高效節(jié)能電機(jī)的市場空間十分巨大 。中國大陸 29 省、市、自治區(qū)， 除上海市外 ， 都有煤炭資源 。山西，內(nèi)蒙古煤炭儲(chǔ)量分別為 20xx 多億噸、 1900 多億噸，貴州 460 多億噸， 安 徽、陜西都在 200億噸以上， 5 省、區(qū)合計(jì)約占全國煤炭總儲(chǔ)量的 75%，而江南等 9 省 、 市、自治區(qū)的煤炭儲(chǔ)量合計(jì)卻不到 130 億噸，僅占全國的2%．按保有儲(chǔ)量大小的順序如下：山西省、鄂爾多斯北 部、內(nèi)蒙古東部、川滇黔邊區(qū)、蘇魯皖邊區(qū)、鄂爾多斯南部、豫中 豫西、河北平原 賀蘭山、天山南北，黑龍江省東部和沈陽市周圍地區(qū) 。這 12 片煤 炭基地的探明儲(chǔ)量占全國總量的 92%；煉焦煤占探明儲(chǔ)量 37%，無煙 煤占 17%。其中，山西、內(nèi)蒙古， 陜西等 8 個(gè)省區(qū)煤炭產(chǎn)量超過億噸，神華集團(tuán)、中煤能源、大同煤礦等 35 家大型煤炭企業(yè)產(chǎn) 量超過 1000 萬噸，神東等 13 個(gè)大型煤炭基地產(chǎn)量超過了 20 億噸 。按能力劃分，其中 120 萬噸／年以上大型項(xiàng)目 163個(gè)、新增能力約 4 億噸／年。 輸送機(jī)不能根據(jù)煤炭輸送量要求自 動(dòng)控制且普遍采用直接啟動(dòng)方式， 系統(tǒng)功 率因數(shù)低， 空載率高，耗能 巨大，亦為生產(chǎn)系 統(tǒng)主要耗能設(shè)備 。我國目前礦井輸送機(jī)用電動(dòng)機(jī)約有60 萬臺(tái)以上，多為耗能大 效率低的傳統(tǒng)電機(jī)，按照年更新 10%指標(biāo)計(jì)算，礦井輸送機(jī)用新型節(jié)