铸铜转子电动机及其在风电领域应用浅析

　　3. 铸铜转子电动机
　　以下就详细介绍铜在提高电动机能效方面应用的实例－铸铜转子电动机。

　　使用铸铜转子的电动机可以有效降低电动机的转子损耗，从而帮助提高电动机的效率，在电动机损耗降低的同时，由于转化为热能的能量减少，从而使得转子以及定子线圈温度降低。较低的温度就意味着可以使用较小的风扇甚至不使用风扇，这将会减少附加零件的摩擦损失以及空气阻力的损失，从而进一步提高电动机的效率。同时，由于电动机的工作温度的降低，将大大延长电动机的寿命和降低维修费用。按照一般规律，电动机的温度每降低10 摄氏度，绝缘材料的寿命就增加一倍。在正常维修的情况下，铸铜转子的电动机具有更久的使用寿命以及更高的使用可靠性。
　　由于铜的低电阻率，相同感应电压下转子中的电流要大于铸铝转子，因此可以使用较少的材料来制造相同功率和效率的电动机。正是由于所用材料的减少，使得铸铜转子电动机在功率和效率相同的情况下，比传统电动机具有更低的材料成本，较小的重量以及更小的体积。同时，由于铸铜转子电动机所具有的以上优点，为电动机的设计以及制造厂商提供了更大、更灵活的设计空间——既可以追求高效率，也可以追求低成本、小体积、低重量，或者在几者之间进行平衡。
　　虽然铸铜转子具有很多优点，但由于铸铜转子生产的困难性，使得目前电动机广泛使用的仍然是铸铝转子。铸铜转子生产的难点是：铜的纯度以及很高的压铸温度。铜压铸的浇注温度在1100 摄氏度左右，而铝压铸的浇注温度仅为700 摄氏度左右。这样高的浇注温度对于模具以及压铸机的压室都是很大的考验。这也成为了目前影响铸铜转子广泛应用的主要障碍。为了解决以上障碍，国际铜业协会从1994 年起就进行了相关的研究工作，并取得了一系列的进展。在中国，国际铜业协会联合云南铜业压铸科技有限公司和南阳防爆集团共同开展了铜转子商业化生产过程。目前已经开始商业化批量生产高质量的铸铜转子，目前已经为60 家客户生产了100 多种不同规格的高质量铸铜转子。国际铜业协会所进行的相关研究工作证明了铸铜转子电动机所具有的一系列的优点。
　　3.1 铸铜转子电动机效率明显高于铸铝转子电动机
　　举例说明：以2.2kW,4 极,50Hz 电动机为例，铸铜转子电动机的效率为86.5% 高于铸铝转子电动机的83%，而且，电机越小，对于效率的提升越明显。

　　3.2 铸铜转子电动机温升明显降低