对TYC4002-6 型高效永磁同步电动机现场应用情况的分析与研究

☆项目详细内容

山西北方机械制造有限责任公司生产的高效永磁同步电动机，通过了理论分析、实验室试验和国家权威机构检测。但该产品在生产现场应用中缺乏大量的实践数据支持，针对发电企业没有进行试验应用案列，对现场系统、设备没有建立直观理论和实际体系，无法通过试验和监测手段对高效永磁同步电动机进行经济效益分析。

该厂生产的TYC4003-6 高效永磁同步电动机是首次在（现场安装运行）张家口发电厂进行安装运行。我厂为进一步降低厂用电率，深入节能减排力度，对该项目给予了积极的配合，选定在不影响机组安全的前提下在排浆泵系统进行安装应用，并成立以总工程师为组长的QC 科技小组，由张家口发电厂对TYC4003-6 高效永磁同步电动机的经济性、安全性、可靠性进行试验分析。

对S148-6 三相异步电动机和TYC4003-6 高效永磁同步电动机的技术指标、参数、特性做分析对比；对二单元三组一级排浆泵系统、电测系统、轴封水系统、补水系统、水箱结构、监测表计等进行分析评价；针对2.1、2.2 内容进行分析讨论，优化设计排浆泵系统，对排浆泵、电测系统、轴封水系统、补水系统、水箱结构、监测表计等进行检修，对异常部件进行更换，对表计进行校验；确认试验方案。

☆主要技术创新

我们用了一年的时间对现场系统和设备进行规划和调整，确保试验的准确性、完整性、说服性。包括：排浆泵出口管道改进；排桨泵叶轮、轴封、调整门检查更换；电机地基检查；电测仪表（电压、电流、功率因数、总功率、有功功率、无功功率、有功用电量、无功用电量）、水箱容积、泵压力的检验测量；运行方式确定等。经多次讨论分析编制了符合

相关标准的试验措施，制定了试验要求、方法、数据记录等。

☆项目应用情况

TYC4003-6 高效高压永磁同步电动机与JS148-6 三相异步电动机试验比较发现，在输出有功功率满足现场使用条件下，电机输入功率得到减低，功率因数得到了大幅度的提高达到0.997，永磁同步电动机电流降低了13.65%，无功功率降低了82.89%，节电效果明显。在同等工况下，高压永磁同步电动机带动的排浆泵比三相异步电动机带动的排浆泵出力明显上升，流量多出18%，即多做功。电机通过气隙、风道和轴流风扇的优化设计，提高了通风散热效果，有效降低了电机温升。采用实心磁极和启动笼的复合转子结构，提高了电动机的启动性能。同时因转子表面损耗和杂散损耗的减少，提高了电动机效率。

由于大量无功损耗的降低，使得系统电压稳定，电压质量提高，能够降低变压器的负载率，提高供电系统的经济运行水平，为企业产生间接的经济效益。同时，电机转速升高，对泵或风机的效率产生影响，因出力增加通过对系统调整节电效果显著。

2013 年9 月份由国家工业和信息部组织鉴定委员会（唐任远院士、天津大学、山东大学、北京航空航天大学、北京交通大学、沈阳工业大学等国内知名教授专家、现场试验单位张家口发电厂、首钢），对山西北方机械制造有限责任公司生产的高效永磁同步电动机进行节能技术检定，会上对张家口发电厂的试验给予确认。鉴定意见认为综合节电率达到7%--15%。

☆企业效益情况

经济效益：

研发总投资额：48.7 万元（人民币），回收期：4 年。通过选用永磁电机后，综合节电率达到12%，平均厂用电价按0．43 元／kW．h 计算，年节电为30 万度，年节资金为12.9万元。

社会效益：

永磁电机通过现场应用，它采用实心磁极和启动笼的复合转子结构，提高了电动机的启动性能。同时因转子表面损耗和杂散损耗的减少，提高了电动机效率。降低耗电量，从而可提电机经济性。