铜与电动机的能效

    提高电动机的能效水平，无论对于最终用户提高能源利用率、促进可持续发展，还是节约
能源费用都具有非常重要的意义。铜具有极其优异的导电性能，铜在电动机领域的应用对于
提高电动机的能效具有非常重要的意义。作为铜在高效电动机领域应用的一个成功案例，铸
铜转子电动机具有效率高、材料成本低、重量轻、体积小、寿命长等诸多优点。本文介绍了铸铜
转子电动机的优点以及在国内外的发展情况，通过分析比较，认为铸铜转子电动机必将具
有广阔的市场前景。
 
    一、前言
 
    铜，英文名称 COPPER，源自拉丁文 Cuprum，是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名。西方
传说，古代地中海的

 CYPRUS 岛是出产铜的地方，因而由此得到铜的拉丁名称 CUPRUM 

和铜的元素符号

 Cu。铜是人类最早发现使用的金属之一，也是人类用于生产的第一种金属，

最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜，用石斧把它砍下来，便可以锤打成多
种器物。随着生产的发展，只使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了，从而促使人们找到
了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见，大多具有鲜艳而引入注目的颜色，例如：
金 黄 色 的 黄 铜 矿

  CuFeS2 ， 鲜 绿 色 的 孔 雀 石   CuCO3•Cu(OH)2 ， 深 蓝 色 的 石 青

2CuCO3•Cu(OH)2 等，把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜 CuO，再用碳还原，就可得
到金属铜。
 
    纯铜具有紫红色的金属光泽。纯铜的密度为 8.92×103 kg／m3，熔点为 1083.4±0.2

℃，沸

点为

2567

℃。常见化合价为 +1 和 +2 ( 3 价铜仅在少数不稳定的化合物中出现)，电离能为 

7.726 电子伏特。铜不仅是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金属之一，铜的特点是
稍硬、极坚韧、耐磨损，具有良好的延展性。
 
    铜的导电和导热性除略逊于银以外，是所有金属中最好的。工程上，把退火纯铜的导电性
规定为

100％，其它材料与它对比进行标定，称为 IACS 值(国际退火铜标准值)。因为铜的

导电性对微量杂质很敏感，所以在生产上可以用

 IACS 值作为铜纯度的一个指标。高纯铜的

 

lACS 值可达 101.5％。高纯铝(99.996％)和工业纯铝(99.5％)的 IACS 值分别为 64.94％ 和

 

59％。也就是说，在电气工程应用中，铜材的导电性比铝材高 35％ 以上。
 
    铜所具有独特的导电性能是铝所不能代替的，这也是铜在电能供应及使用领域中大量应
用的原因。从电能的产生、输送、分配到最终使用过程中，铜都发挥着非常重要的作用。本文
将着重讨论铜对电能使用的主要设备

——电动机能效提高方面的作用。

 
    二、铜与电动机的能效
 
    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。根据美国能源部的统计，