电机铜件产品概述

第一节 电机铜件产品基本属性

一、产品定义、特点

用于大型电机的铜件，主要有导条、端环、护环等铜件产品。

铜件是用铸造方法获得的铜金属物件，即把熔炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其他方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经落砂、清理和后处理，所得到的具有一定形状，尺寸和性能的物件。

二、产品应用情况

电机铜件是应用在电机上的重要部件，电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。电动机也称（俗称马达），它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。

作为生产生活中最重要的动力设备之一，电动机承担着将电能转换成机械能，从而驱动机械设备的作用。而铜对于电动机能效的提高起着不可替代的作用。目前我国电动机的耗电量约占我国社会总用电量的60%左右。正是由于电动机在工业用电中所占的比重如此之大，提高电动机的能效对于促进能源的节约利用，保护环境以及可持续发展都具有非常重要的意义。

要想提高电动机的能效，就需要降低电动机的损耗，以目前使用最为普遍的三相交流异步电动机为例，电动机的损耗主要包括铁心损耗，定、转子铜损、风摩损耗以及杂散损耗。铜在电动机转子上的应用不仅仅可以降低电动机的转子损耗，还可以同时降低电动机的风摩损耗和杂散损耗，从而有效地提高电动机的效率。

2006年2月，西门子公司推出了三款超过NEMA能效标准的超高效电动机。采用铸铜转子技术所带来的电动机能效的提高可以对最终使用者产生巨大的经济效益。根据西门子的估计，对于14.7千瓦的电动机，效率提高5％所产生的能源节约在整个电动机20年的生命周期中将给用户带来12500美元的能源节约。

在中国，国际铜业协会支持云南铜业集团和南阳防爆集团合资成立了云南铜业压铸科技有限公司，开展铸铜转子电动机在中国的商业化生产，通过测试确定了7.4千瓦，4极铸铜转子电动机的最佳电磁设计方案以及铁心叠片的最优处理方案，并生产出了7.4千瓦电动机样机。在效率达到EPACT能效标准的情况下，样机的材料成本要低于传统电动机。

由此可以看出，电动机及电机系统存在着巨大的节能潜力，而增加电动机中铜的使用量可以显著提高电动机的效率。在当前越来越重视能源的充分利用与可持续发展的情况下，铜给电动机以及电动机驱动系统所带来的高效特性将具有更大的意义，也必将促进铜在电动机以及电动机驱动系统中更加广泛的应用。

第二节 电机铜件产品发展历程

电机应用高强高导铜合金的开发大体上经历了三个阶段：第一阶段，２０世纪６０年代，这时期一般采用不显著降低导电率的元素如Ａｇ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｔｅ、Ｒｂ等进行合金化，这样获得的材料，导电率可保证在９０％ＩＡＣＳ以上，但强度等性能不够理想；第二阶段，７０年代以后，人们开始以稍稍牺牲铜合金的导电性来换取较高的强度，探讨了多元少量元素影响合金性能的规律性，在此基础上，选择固溶量少又能时效析出的强化相元素进行合金化，并采用形变热处理的方法，使导电率和强化效果相辅相成，兼蓄并增；第三阶段，８０年代以后，在添加合金元素方面，为节约贵重金属和不加有毒元素，开始重视开发无Ａｇ、Ｃｄ、Ａｓ等元素的铜合金，主要研制含Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐ、ＲＥ、Ｔｉ等元素的铜合金，并注重制备工艺上的改进和创新【２７￣４０１。国外在上世纪６０年代就对高强高导铜合金进行了系统 研究 。美、日、法等国在发展Ｃｕ－Ｃｒ、Ｃｕ－Ｃｒ—Ｚｒ合金方面取得了重大进展，并开发了一系列产品。目前，美、同等发达国家垄断了大部分高强高导铜合金市场，并大量向发展中国家倾销。在我国，上世纪８０年代左右上海交通大学、武汉钢铁公司、哈尔滨工业大学等单位才开始这方面的 研究 ，并重点 研究 过Ｃｕ－Ｃｒ、Ｃｕ－ＲＥ、Ｃｕ－Ｃｒ－Ｚｒ、Ｃｕ—Ｃｒ—Ｃｄ、Ｃｕ—Ｚｒ—Ｍｇ、Ｃｕ—Ｚｒ—Ｐ、Ｃｕ—Ｚｒ—Ａｓ、Ｃｕ—Ｎｉ—Ｓｉ、Ｃｕ—Ｎｉ—Ｓｎ、Ｃｕ—Ｃｒ—Ｚｒ—Ｍｇ等合金系，取得了良好成效，有些成果已应用于生产。但整体而言，我国的 研究 大多偏重于仿制，对材料缺乏系统 研究 ，这类产品在市场上仍依赖于引进。

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