工業電動機是重要的驅動設備,廣泛應用在諸如水處理、食品與飲料、制漿與造紙等在內的眾多行業領域。針對工業電機的未來發展趨勢,面臨的挑戰以及未來發展重點,來自ABB集團IEC低壓電機業務單元測試與工程工具經理林然然博士做出了以下解答。

未來趨勢:
目前看,工業電機其未來的發展趨勢主要朝著緊湊化和智能化兩個方向。所謂緊湊化,就是在機座號不變的情況下進一步增加電動機的輸出功率,或者輸出相近的功率而把電動機降低一個甚至兩個機座號。要實現緊湊化,需要對電動機的各項指標進行優化,比如內外部風路結構、槽型與槽數等電氣方案、機座與端蓋結構強度、繞組絕緣結構等。這些指標或多或少相互影響,因此優化設計時需要整體考慮。另外一個方向是智能化,就是指電動機可以自我感知并預測其當前和今后的運行狀態,并能根據當前運行情況自動調節其運行狀態,比如減小一定的輸出功率以降低溫升。再進一步說,電動機本身還可以與其附近的其他電動機或設備相互感知,交換數據,從而調節每個設備的運行狀態使得這一區域的全部設備整體在一個最優方式下運行。當然工業電動機真正的智能化離不開包括智能傳感器在內的獲取各類信息的感知設備,離不開處理數據的邊緣設備和工業云,也離不開包括Wi-Fi、藍牙等在內的各類無線連接技術,而且電動機一般要和變頻器配合使用。

面臨的挑戰:
工業電動機應用的行業眾多,不同行業的客戶對工業電動機的需求也不盡相同,面臨不同的挑戰。有些電動機會配套給風機、水泵、壓縮機等工業產品,還有些會配套到一些工程總承包(EPC)的項目中,因此工業電動機算是客戶定制化程度相對較高的一類產品。對大多數電機企業而言,接到訂單后,需要按客戶要求對工業電動機進行工程設計,然后才能交付工廠去生產制造。工程設計環節會增加企業的人力物力成本,也會導致產品的交貨期過長。作為全球低壓工業電動機的主要制造商之一,ABB推出的基于模塊化結構設計的低壓工業電動機產品在產品性能、產品認證等方面能充分滿足國內國際各類標準以及各類客戶的要求,還能顯著縮短產品的交貨期,提高市場的響應速度。

行業發展重點:
針對下一步的行業熱點,林博士認為是工業電動機的數字化,F在經常提到的一個詞是數字孿生,它是數字化里一個比較重要的部分。數字孿生涵蓋的范圍很廣,小到一個產品,大到一個工廠甚至一座城市,都可以實現數字孿生。數字孿生可以在整個價值鏈上創造價值。以工業電動機行業為例,數字孿生作為電動機產品的一個準確的數字模型,可以分析電動機任一運行環境下的狀態,比如溫升、振動、效率,等等。這些模擬的運行環境可以非常貼近電動機的實際運行環境,這樣產品開發人員可以更好地了解產品在實際運行環境中的表現,銷售人員可以針對客戶的實際需求幫助客戶選擇更合適的產品,供應鏈管理人員可以根據零部件的狀況來考慮今后如何開發與管理供應商,售后服務人員可以告知客戶產品在今后的運行與維護情況。因此,電動機行業的數字化應該是未來很長一段時間里的關注熱點。

ABB的IEC標準低壓電機產品介紹:
ABB在按IEC標準設計的低壓工業電動機領域深耕多年,從傳統成熟的異步電動機到能效高達IE5的永磁同步電動機和同步磁阻電動機,從普通運行環境到易燃易爆場所,從100轉/分的低速電動機到超過6000轉/分的高速電動機,產品系列齊全,應用領域廣闊。其中,ABB的同步磁阻電動機技術經過多年研究已非常成熟,融合了永磁電動機和異步電動機的優點。此外該電動機內沒有任何永磁體,這樣維護更加容易,對環境也更加友好。而同樣能效可以達到IE5的永磁同步電動機則可根據客戶需求進行定制化開發,充分滿足不同客戶的要求。

當今世界,可持續發展是一個的焦點話題。粗略算下,如果用一臺能效為IE5的315千瓦電動機替換一臺能效為IE3的同樣功率大小的電動機,每年可以減小約22噸的二氧化碳排放量,相當可觀?傊,作為全球低壓工業電動機的領導者,ABB聚焦新產品的開發和創新,不斷推出高效節能環保的“綠色電動機”,為人類社會的可持續發展貢獻自己的力量。
CWIEME 專家委員會

林然然
ABB集團
IEC低壓電機業務單元
測試與工程工具經理
林然然,畢業于芬蘭阿爾托大學,獲得電氣工程專業博士學位,F任ABB集團IEC低壓電機業務單元測試與工程工具經理。多年來一直從事工業電機相關技術領域的研發及管理工作,包括電機的絕緣系統開發、噪聲振動優化、冷卻系統優化、產品全生命周期管理,等等。還參與過數項與工業電機相關的國家標準的制訂修訂工作。此外,在IEEE主辦的國際期刊上發表過多篇論文,并多次在國際國內學術會議及展會上發表演講。