一． 項(xiàng)目背景
年產(chǎn)7.5萬噸長(zhǎng)絲項(xiàng)目是儀征化纖"十五"期間擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)工程項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目共9條生產(chǎn)線，324個(gè)卷繞位，分別引進(jìn)日本帝人、東麗、村田的紡絲技術(shù)與卷繞設(shè)備。為降低投資成本，與儀征化纖1998年建成的年產(chǎn)九萬噸長(zhǎng)絲項(xiàng)目相比，該項(xiàng)目進(jìn)一步加大了設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的力度，其中的關(guān)鍵設(shè)備之一--紡絲計(jì)量泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)，就采用了浙江中源電氣公司生產(chǎn)的永磁同步電動(dòng)機(jī)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
二． 進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)的電氣性能比較 下面以1.2 KW /0.3KW(60 Hz /15 Hz) 永磁同步電動(dòng)機(jī)為例，對(duì)進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)電氣性能參數(shù)進(jìn)行比較。
1. 國(guó)產(chǎn)（中源電氣）與日本同步電動(dòng)機(jī)性能參數(shù)比較表
從上述參數(shù)表中我們可以看出，國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)在電氣性能上已達(dá)到或超過進(jìn)口電動(dòng)機(jī)的技術(shù)水平，同樣功率的電動(dòng)機(jī)，國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)機(jī)座號(hào)要小一個(gè)級(jí)別，額定電流較小，輸出轉(zhuǎn)矩較大。日本帝人公司的專家在看到中源公司的電動(dòng)機(jī)參數(shù)表時(shí)，對(duì)表中的數(shù)據(jù)頻頻搖頭表示懷疑，在對(duì)我方提供的樣機(jī)進(jìn)行全面測(cè)試后，終于完全信服。
三． 永磁同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)及發(fā)展
1. 同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和分類：交流同步電動(dòng)機(jī)，它的特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率完全成正比。 Ns=60f/p(rpm)
式中：f: 電源頻率 P: 極對(duì)數(shù) Ns: 同步轉(zhuǎn)速
交流異步電動(dòng)機(jī)，它與同步電動(dòng)機(jī)的區(qū)別在于：轉(zhuǎn)速與電源頻率不成正比，其轉(zhuǎn)速始終比同步轉(zhuǎn)速要低。
N=(1-s)Ns(rpm)
式中：s為轉(zhuǎn)差率 s=(Ns-N)/Ns*100%
在變頻調(diào)速控制上，同步電動(dòng)機(jī)開環(huán)控制的性能指標(biāo)大多都達(dá)到了交流異步電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制的性能指標(biāo)；而異步機(jī)閉環(huán)調(diào)速的最大缺點(diǎn)是需要在電動(dòng)機(jī)軸上安裝速度傳感器，這樣就降低了電動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性與可靠性，而且其線路更加復(fù)雜，增加了故障環(huán)節(jié)。對(duì)長(zhǎng)絲裝置的紡絲機(jī)、牽伸機(jī)、卷繞機(jī)而言，同步電動(dòng)機(jī)開環(huán)變頻傳動(dòng)是一種簡(jiǎn)單、理想的選擇方案。
同步電動(dòng)機(jī)按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為：磁阻式同步電動(dòng)機(jī)，磁滯式同步電動(dòng)機(jī)，永磁式同步電動(dòng)機(jī)。工業(yè)用永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相近，其定子部分與一般的異步電機(jī)無多大不同，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子區(qū)別是多了一套永磁體。也即在磁阻同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的槽中嵌入永久磁鐵，就成了永磁同步電動(dòng)機(jī)了。
使用不同的永磁體材料，永磁同步電機(jī)的性能上有很大區(qū)別。用鐵氧體永磁材料制造的同步電動(dòng)機(jī)，歷史比較悠久，缺點(diǎn)是磁能級(jí)低，磁場(chǎng)強(qiáng)度小，電機(jī)體積較大，容量很難做大，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，起動(dòng)電流較小。用金屬永磁體比用鐵氧體永磁材料制成的永磁同步電動(dòng)機(jī)要好。而用稀土永磁材料制成的永磁同步電動(dòng)機(jī)具有更多的優(yōu)越性，稀土永磁材料具有很高的磁能積，剩磁高，電動(dòng)機(jī)體積小，效率高，功率因素高，調(diào)速精度高，調(diào)速范圍大，輸出特性硬，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，在開環(huán)控制下可取得很好的調(diào)速性能。
2. 國(guó)產(chǎn)TYBZ系列稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) 國(guó)內(nèi)永磁同步電動(dòng)機(jī)的起步雖晚，但發(fā)展迅速。浙江中源電氣有限公司生產(chǎn)的TYBZ系列稀土永磁同步電動(dòng)機(jī), 有如下的優(yōu)點(diǎn)：
（1） 采用了第三代稀土永磁材料。磁密度高，磁能積大，溫度系數(shù)小，不易退磁等特點(diǎn)；而日本、西歐由于缺乏稀土資源，其同步電動(dòng)機(jī)大多仍采用鐵氧體永磁材料，即便采用稀土永磁材料，質(zhì)和量上都會(huì)有折扣，這也是國(guó)產(chǎn)同步電機(jī)在電氣性能上更優(yōu)越的原因之一；
（2） 轉(zhuǎn)子磁鋼嵌入方法以及鼠籠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是永磁同步電動(dòng)機(jī)核心技術(shù)之所在，中源電氣對(duì)此做了大量研究與改進(jìn)，電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁路分布更加有效均勻，起動(dòng)更加方便；
�。�3） 特別設(shè)計(jì)的定子繞組嵌線方法，有利于電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行與低頻（<5Hz）運(yùn)行，且在任何調(diào)頻段無振動(dòng)；
�。�4） 調(diào)速精度高（調(diào)速度誤差在1/30000）；調(diào)速比寬，調(diào)頻范圍從2Hz-300Hz；體積小、重量輕，等等。
四． 選用國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)以及采取的措施
1. 佛山項(xiàng)目的陰影及分析原因當(dāng)初選用國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)是冒有一定風(fēng)險(xiǎn)的。與儀征化纖合作的三家日本公司均沒有國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)的配套經(jīng)驗(yàn)，他們對(duì)國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量表示憂慮。三家日本公司中東麗公司曾與中源電氣在佛山化纖長(zhǎng)絲項(xiàng)目中有過一次合作，但終以失敗告終。
中源電氣對(duì)這一失敗案例作非常重視，他們坦承是由于人為的失誤，造成電動(dòng)機(jī)的壓頻比特性產(chǎn)生了偏差。當(dāng)電機(jī)不在自己的特性曲線下運(yùn)行時(shí)，將發(fā)生啟動(dòng)困難、電流增大、溫升過高、噪音異常、振動(dòng)等現(xiàn)象，從而無法正常工作。
a: 佛山現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)曲線(東麗專用明電舍變頻器)
b: 改進(jìn)后實(shí)測(cè)曲線(富士200V2.2KW變頻器)
c: 32-195V/ 17-95Hz,合同約定曲線
d: 實(shí)際提供的曲線
電動(dòng)機(jī)的實(shí)際曲線d與約定曲線c有一定偏差。在現(xiàn)場(chǎng)用東麗專用明電舍變頻器驅(qū)動(dòng)，測(cè)得a曲線，電動(dòng)機(jī)無法工作。事件發(fā)生后，中源電氣作了種種補(bǔ)救努力，如對(duì)電機(jī)磁鋼進(jìn)行了修改，修正后的壓頻比曲線b更接近約定曲線c，若對(duì)東麗專用變頻器參數(shù)稍作調(diào)整，相信該批電機(jī)仍可正常工作，但由于種種原因，雙方未能夠繼續(xù)試驗(yàn)合作。
在客觀地分析了佛山項(xiàng)目的原因以及對(duì)國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)做了充分的調(diào)研之后，儀征化纖果斷決策選用國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)替代進(jìn)口同步電動(dòng)機(jī)。
2. 項(xiàng)目實(shí)施監(jiān)控
為確保萬無一失，在項(xiàng)目實(shí)施過程中我們對(duì)各關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)密的監(jiān)控。除嚴(yán)格把住電動(dòng)機(jī)自身的材質(zhì)、性能關(guān)外，我們重點(diǎn)落實(shí)了電動(dòng)機(jī)與變頻器間的銜接以及與減速機(jī)間的銜接。
● 合同技術(shù)附件嚴(yán)格細(xì)致：明確各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)，明確永磁材料、矽鋼片、漆包線、軸承等主輔原材料的規(guī)格、選型及廠家。
● 協(xié)調(diào)好與變頻控制的銜接：明確壓頻特性曲線，提供東麗、帝人、村田配套的變頻器給中源電氣試制電動(dòng)機(jī)樣機(jī)，并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行全面測(cè)試后再允許批量生產(chǎn)。
● 協(xié)調(diào)與減速機(jī)的銜接：兩者間的銜接采用非標(biāo)法蘭端蓋直連方式，稍有差錯(cuò)就會(huì)影響整機(jī)的性能。由于我們明確由減速機(jī)廠對(duì)裝配后的整機(jī)性能負(fù)責(zé)，所以這家中日合資的減速機(jī)廠對(duì)電機(jī)的機(jī)加精度、震動(dòng)、跳動(dòng)等都提出了比國(guó)標(biāo)高得多的要求，這給電機(jī)的制造帶來了很大難度，但同時(shí)，也使電機(jī)的整體性能與產(chǎn)品檔次得以大幅提高。
● 跟蹤制造過程，把好檢驗(yàn)關(guān)。在派人監(jiān)造、測(cè)試、檢驗(yàn)的同時(shí)，我們還邀請(qǐng)國(guó)家有關(guān)質(zhì)量檢測(cè)部門參與質(zhì)量檢驗(yàn)，并請(qǐng)日本卷繞機(jī)廠家協(xié)助我們對(duì)樣品電機(jī)進(jìn)行全面檢測(cè)。
五． 項(xiàng)目運(yùn)行現(xiàn)狀
性能方面：目前已投入運(yùn)行的國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)狀況良好，電氣性能如運(yùn)行電流、溫升等情況均好于進(jìn)口電動(dòng)機(jī)，而機(jī)械性能如跳動(dòng)、噪音等情況也比預(yù)期的要好得多。
投資方面：采用國(guó)產(chǎn)永磁同步電動(dòng)機(jī)，為儀化化纖節(jié)約了一大筆投資費(fèi)用，據(jù)初步估算，同檔次的進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)同步電動(dòng)機(jī)的價(jià)格差約在4~6倍，僅此一項(xiàng)，儀征化纖7.5萬噸長(zhǎng)絲項(xiàng)目就為國(guó)家節(jié)省投資約六百萬元人民幣。
表2.國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口同步電動(dòng)機(jī)2000年報(bào)價(jià)比較（人民幣元）
售后服務(wù)方面：隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)改革的不斷輸入，國(guó)內(nèi)企業(yè)特別是合資企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)都加大了售后服務(wù)的投入，服務(wù)質(zhì)量不斷提高。無論是在交通、語(yǔ)言交流方面，還是在通訊、信息反饋、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)響應(yīng)方面，采用國(guó)產(chǎn)化設(shè)備有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，特別是在備件供應(yīng)上更顯得及時(shí)、方便、價(jià)廉。購(gòu)買進(jìn)口設(shè)備的企業(yè)都有這樣的體會(huì)，外商出售設(shè)備本身也許盈利并不高，而日后的備件費(fèi)、維護(hù)費(fèi)卻高得令人咋舌。
六． 結(jié)束語(yǔ)
國(guó)產(chǎn)永磁同步電動(dòng)機(jī)在年產(chǎn)7.5萬噸長(zhǎng)絲裝置上的應(yīng)用是一個(gè)良好的開端。實(shí)踐證明，中低速國(guó)產(chǎn)永磁同步電動(dòng)機(jī)的性能、質(zhì)量已趕上或超過進(jìn)口同類產(chǎn)品，完全可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。目前儀征化纖正準(zhǔn)備與中源電氣公司進(jìn)一步合作，研制開發(fā)長(zhǎng)絲裝置中牽伸輥高速同步電動(dòng)機(jī)、卷繞頭錠子軸高速同步電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有裝置的備件國(guó)產(chǎn)化，為國(guó)家節(jié)省更多外匯。儀征化纖的日本、德國(guó)設(shè)備供貨商也正尋求與中源電氣公司進(jìn)行長(zhǎng)期合作。隨著我國(guó)紡織工業(yè)的迅猛發(fā)展，國(guó)產(chǎn)卷繞機(jī)的不斷成熟，永磁同步電動(dòng)機(jī)在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。我們期待著更多的國(guó)內(nèi)設(shè)備制造廠，以振興民族產(chǎn)業(yè)為己任，設(shè)計(jì)制造出越來越多的優(yōu)秀產(chǎn)品；同時(shí)，我們也吁請(qǐng)?jiān)絹碓蕉嗟钠髽I(yè)、部門，關(guān)注、扶持、選用國(guó)產(chǎn)名優(yōu)產(chǎn)品，使我國(guó)的制造業(yè)真正走上良性循環(huán)的軌道上來。
