鑄銅轉子電動機及其在風電領域應用淺析

　　3. 鑄銅轉子電動機
　　以下就詳細介紹銅在提高電動機能效方面應用的實例－鑄銅轉子電動機。

　　使用鑄銅轉子的電動機可以有效降低電動機的轉子損耗，從而幫助提高電動機的效率，在電動機損耗降低的同時，由于轉化為熱能的能量減少，從而使得轉子以及定子線圈溫度降低。較低的溫度就意味著可以使用較小的風扇甚至不使用風扇，這將會減少附加零件的摩擦損失以及空氣阻力的損失，從而進一步提高電動機的效率。同時，由于電動機的工作溫度的降低，將大大延長電動機的壽命和降低維修費用。按照一般規(guī)律，電動機的溫度每降低10 攝氏度，絕緣材料的壽命就增加一倍。在正常維修的情況下，鑄銅轉子的電動機具有更久的使用壽命以及更高的使用可靠性。
　　由于銅的低電阻率，相同感應電壓下轉子中的電流要大于鑄鋁轉子，因此可以使用較少的材料來制造相同功率和效率的電動機。正是由于所用材料的減少，使得鑄銅轉子電動機在功率和效率相同的情況下，比傳統(tǒng)電動機具有更低的材料成本，較小的重量以及更小的體積。同時，由于鑄銅轉子電動機所具有的以上優(yōu)點，為電動機的設計以及制造廠商提供了更大、更靈活的設計空間——既可以追求高效率，也可以追求低成本、小體積、低重量，或者在幾者之間進行平衡。
　　雖然鑄銅轉子具有很多優(yōu)點，但由于鑄銅轉子生產的困難性，使得目前電動機廣泛使用的仍然是鑄鋁轉子。鑄銅轉子生產的難點是：銅的純度以及很高的壓鑄溫度。銅壓鑄的澆注溫度在1100 攝氏度左右，而鋁壓鑄的澆注溫度僅為700 攝氏度左右。這樣高的澆注溫度對于模具以及壓鑄機的壓室都是很大的考驗。這也成為了目前影響鑄銅轉子廣泛應用的主要障礙。為了解決以上障礙，國際銅業(yè)協(xié)會從1994 年起就進行了相關的研究工作，并取得了一系列的進展。在中國，國際銅業(yè)協(xié)會聯(lián)合云南銅業(yè)壓鑄科技有限公司和南陽防爆集團共同開展了銅轉子商業(yè)化生產過程。目前已經(jīng)開始商業(yè)化批量生產高質量的鑄銅轉子，目前已經(jīng)為60 家客戶生產了100 多種不同規(guī)格的高質量鑄銅轉子。國際銅業(yè)協(xié)會所進行的相關研究工作證明了鑄銅轉子電動機所具有的一系列的優(yōu)點。
　　3.1 鑄銅轉子電動機效率明顯高于鑄鋁轉子電動機
　　舉例說明：以2.2kW,4 極,50Hz 電動機為例，鑄銅轉子電動機的效率為86.5% 高于鑄鋁轉子電動機的83%，而且，電機越小，對于效率的提升越明顯。

　　3.2 鑄銅轉子電動機溫升明顯降低