在2015年全球電機(jī)系統(tǒng)能效論壇（Eemods）會(huì)議上，銅發(fā)展協(xié)會(huì)的可持續(xù)能源項(xiàng)目經(jīng)理瑞查德德菲（Richard deFay），提交了一份銅轉(zhuǎn)子電機(jī)和永磁電機(jī)測(cè)試結(jié)果報(bào)告。
德菲在會(huì)議中之指出：“業(yè)界曾認(rèn)為，永磁電動(dòng)機(jī)的效率優(yōu)于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，但這不是事實(shí)”。銅發(fā)展協(xié)會(huì)計(jì)劃對(duì)永磁（PM）電機(jī)與銅轉(zhuǎn)子電機(jī)（CRM）進(jìn)行相對(duì)公平的同類系統(tǒng)比較，采用由永磁電機(jī)制造商指定的驅(qū)動(dòng)器，以確定市場(chǎng)營(yíng)銷索賠的有效性。
第一階段的測(cè)試使用了來(lái)自三個(gè)不同制造商的7.5HP（5.5kW）銅轉(zhuǎn)子電機(jī)和永磁電機(jī)進(jìn)行比較。該試驗(yàn)在北卡羅來(lái)納州先進(jìn)能源電機(jī)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，試驗(yàn)歷時(shí)數(shù)月。電機(jī)測(cè)試分三個(gè)階段，都使用相同的變頻器，根據(jù)電機(jī)負(fù)載和轉(zhuǎn)速進(jìn)行效率比較。
測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)
第一階段測(cè)試的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下表：（頻率永磁90hz，銅轉(zhuǎn)子60hz）
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永磁電機(jī) |
銅轉(zhuǎn)子電機(jī) |
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速率（Hp） |
5.5KW |
速率（Hp） |
7.5HP |
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額定轉(zhuǎn)矩（Nm） |
29.2 |
電壓（V） |
230/460 |
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額定電流( A) |
10.5A |
額定電流( A) |
19/9.5A |
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轉(zhuǎn)速（RPM） |
1800 |
轉(zhuǎn)速（RPM） |
1775 |
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頻率（Hz） |
90Hz |
頻率（Hz） |
60 Hz |
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重量（KG） |
26KG |
重量（磅） |
131 |
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額定功率（%） |
－ |
額定功率（%） |
92.4 |
研究發(fā)現(xiàn)，永磁電機(jī)與銅轉(zhuǎn)子電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速（1800、4300、1400、1200、1000RPM）情況下的測(cè)試能效比較的數(shù)據(jù)結(jié)果如下： （籃色代表銅轉(zhuǎn)子電機(jī)，紅色代表永磁電機(jī)）
數(shù)據(jù)結(jié)果表明，在永磁90hz，銅轉(zhuǎn)子60hz頻率不同的水平上，銅轉(zhuǎn)子電機(jī)的系統(tǒng)能效都比永磁電機(jī)要高。
第二階段測(cè)試的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下：（頻率永磁150hz，銅轉(zhuǎn)子60hz ）
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永磁電機(jī) |
銅轉(zhuǎn)子電機(jī) |
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速率（Hp） |
7.5 |
7.5 |
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電壓（V） |
460 |
230/460 |
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電流（A） |
9.4 |
19/9.5 |
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轉(zhuǎn)速（RPM） |
1800 |
1775 |
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頻率（Hz） |
150 |
60 |
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重量（Ibs） |
150 |
131 |
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額定功率（%） |
93.0 |
92.4 |
測(cè)試在不同轉(zhuǎn)速（1800、4300、1400、1200、1000RPM）情況下的能效比較的數(shù)據(jù)結(jié)果如下圖表示（紅色代表銅轉(zhuǎn)子電機(jī)，藍(lán)色代表永磁電機(jī)）：
從第二測(cè)試階段的研究可以看出，在永磁150hz，銅轉(zhuǎn)子60hz頻率不同的水平上，扭矩比例小的階段，銅轉(zhuǎn)子電機(jī)系統(tǒng)能效比永磁電機(jī)高，但隨著扭矩百分比達(dá)到75%時(shí)，銅轉(zhuǎn)子的系統(tǒng)效率開始低于永磁。
第三階段測(cè)試的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下：（永磁60hz，銅轉(zhuǎn)子60hz頻率相同）
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永磁電機(jī) |
銅轉(zhuǎn)子電機(jī) |
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速率（Hp） |
7.5 |
7.5 |
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電壓（V） |
460 |
230/460 |
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電流（A） |
7.53 |
19/9.5 |
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轉(zhuǎn)速（RPM） |
1800 |
1775 |
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頻率（Hz） |
60 |
60 |
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重量（Ibs） |
150 |
131 |
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額定功率（%） |
92.6 |
92.4 |
測(cè)試在不同轉(zhuǎn)速（1800、4300、1400、1200、1000RPM）情況下的能效比較的數(shù)據(jù)結(jié)果如下圖表示（紅色代表銅轉(zhuǎn)子電機(jī)，藍(lán)色代表永磁電機(jī)）：
第三階段測(cè)試表明，當(dāng)頻率相同條件下，銅轉(zhuǎn)子電機(jī)的效率比永磁PM電動(dòng)機(jī)更高。
“這個(gè)分析比較結(jié)果相當(dāng)有趣，也表明必須要按照不同的馬力速度對(duì)電機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步研究。” 德菲先生說(shuō)道。“我們現(xiàn)在有機(jī)會(huì)進(jìn)行進(jìn)一步更大規(guī)模的評(píng)估，更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)銅轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)技術(shù)”。未來(lái)的測(cè)試可能包括：電機(jī)額定功率高達(dá)20馬力（14.9kW）。
從上述例子可以看出，使用銅轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)不僅能效遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出鋁轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，而且與永磁電機(jī)相比也要不可替代的優(yōu)勢(shì)，例如，永磁材料在短路、高溫和強(qiáng)烈振動(dòng)等環(huán)境易發(fā)生失磁，故障時(shí)不能滅磁保護(hù)，在超速等異常條件下，永磁磁極容易受到較大影響。永磁同步發(fā)電機(jī)的這些固有缺陷，使它很難滿足系統(tǒng)提出的高可靠、免維護(hù)的性能要求，而銅轉(zhuǎn)子電機(jī)恰恰在此方面有非常優(yōu)異的表現(xiàn)。電動(dòng)機(jī)制造商Reliance Electric 認(rèn)為銅轉(zhuǎn)子電機(jī)是能夠滿足軍方苛刻要求的唯一電機(jī)。
