Hoog-metrische energie-efficiënte asynchrone motoren met gecombineerde wikkelingen

Belangrijkste voordelen:

Een voorbeeld van dergelijke motoren kan asynchrone elektromotoren (AD) van de Adam-serie zijn. Ze kunnen uit de fabriek worden gekocht Uralelectro. De ADEM-serie-motoren voor installatie - verbindingsmaten zijn volledig in overeenstemming met GOST R51689. Volgens de energie-efficiëntieklasse komt overeen met IE 2 door IEC 60034-30.

Het uitvoeren van geüpgraded, reparatie en servicewerkzaamheden aan de val van een andere modificatie stelt u in staat om hun belangrijkste kenmerken naar het niveau van ADEM-motoren op het gebied van het verminderen van de stroomverbruik te verminderen en de werking voor weigering van 2-5 keer te verhogen

Volgens internationale experts consumeert de 90% van de bestaande pomp van pompeenheden 60% meer elektriciteit dan vereist voor bestaande systemen. Het is gemakkelijk om voor te stellen welke volumes van natuurlijke hulpbronnen kunnen worden opgeslagen als we er rekening mee houden dat het aandeel van de pompen in het mondiale verbruik van elektrische energie ongeveer 20% is.

De Europese Unie is ontwikkeld en goedgekeurd door de nieuwe IEC 60034-30-norm, volgens welke drie klassen energie-efficiëntie (dwz - internationale energie-efficiëntie) van driefasige asynchrone elektromotoren met een snelheid met een kortgesloten rotor zijn vastgesteld :

IE1 is een standaard-energie-efficiëntieklasse - ongeveer equivalent aan de efficiënte klasse van Eff2 die nu in Europa wordt gebruikt;

IE2 is een hoogwaardige energie-efficiëntie - ongeveer gelijk aan de effectieve energie-efficiëntieklasse,

IE3 - De hoogste klasse van energie-efficiëntie is een nieuwe klasse van energie-efficiëntie voor Europa.

Volgens de vereisten van de genoemde norm heeft de wijziging betrekking op bijna alle motoren in de capaciteitsbereik van 0,75 kW tot 375 kW. De introductie van een nieuwe standaard in Europa zal in drie fasen worden gehouden:

Sinds januari 2011 moeten alle motoren voldoen aan IE2-klasse.

Sinds januari 2015 moeten alle motoren met een capaciteit van 7,5 tot 375 kW een klasse zijn die niet lager is dan IE3; Tegelijkertijd is een IE2-motor toegestaan, maar alleen bij het werken met een frequentie-instelbare drive.

Sinds januari 2017 moeten alle motoren met een capaciteit van 0,75 tot 375 kW een klasse zijn die niet lager is dan IE3; Tegelijkertijd is de IE2-klassenmotor toegestaan \u200b\u200ben bij het werken met een frequentie-instelbare schijf.

Alle motoren gemaakt volgens IE3-norm, onder bepaalde voorwaarden, besparen tot 60% van de elektrische energie. De technologie die wordt gebruikt in de nieuwe elektromotoren stelt u in staat om de verliezen in de statorwikkeling, de statorplaten en de motorrotor te maximaliseren die geassocieerd is met de vortexstromen en de vertraging achter de fasen. Bovendien worden deze motoren teruggebracht tot een minimum aan verlies wanneer de stroom door de groeven en de contactringen van de rotor passeert, evenals wrijvende verliezen in de lagers.

De elektrische schijf is de belangrijkste consument van elektrische energie.

Vandaag verbruikt het meer dan 40% van de gehele geproduceerde elektriciteit, en in huisvesting en openbare nutsvoorzieningen tot 80%. Bij de voorwaarden van het tekort aan energiebronnen maakt dit een bijzonder acuut probleem van energiebesparing in de elektrische schijf en middelen van een elektrische aandrijving.

De huidige staat van onderzoek en ontwikkeling bij de implementatie van het project

In de afgelopen jaren, vanwege de komst van betrouwbare en aanvaardbare frequentieomzetters, begonnen instelbare asynchrone actuators wijdverspreid te ontvangen. Hoewel hun prijs hoog genoeg blijft (twee tot drie keer duurdere motor), laten ze in sommige gevallen toe om het elektriciteitsverbruik te verminderen en de kenmerken van de motor te verbeteren, waardoor ze de kenmerken van DC-motoren brengen. Betrouwbaarheid van frequentieregelaars is ook soms lager dan elektrische motoren. Niet elke consument heeft het vermogen om zo'n enorm geld te investeren over de installatie van frequentieregelaars. In Europa is in 2012 slechts 15% van de gereguleerde elektrische schijven uitgerust met DC-motoren. Daarom is het over het algemeen belangrijk om het probleem van energiebesparing te overwegen, voornamelijk in relatie tot de asynchrone elektrische aandrijving, inclusief de frequentie-instelbare, uitgerust met gespecialiseerde motoren met minder consistentie en kosten.

In de wereldpraktijk zijn er twee hoofdraden voor het oplossen van het opgegeven probleem:

Eerste - energiebesparing door middel van een elektrische aandrijving vanwege de indiening van de eindverbruiker op elk moment van de vereiste stroom.

Tweede - Productie van energie-efficiënte motoren die voldoen aan de IE-3-standaard.

In het eerste geval zijn de inspanningen gericht op het verminderen van de kosten van frequentieomvormers. In het tweede geval - op de ontwikkeling van nieuwe elektrische materialen en optimalisatie van de hoofdgroottes van elektrische machines.

Nieuwheid van de voorgestelde aanpak

De essentie van technologische oplossingen

Veldvorm in de werkkloof van de standaardmotor.

Veldvorm in de werkingspleet van de motor met gecombineerde wikkelingen.

De belangrijkste voordelen van de motor met gecombineerde wikkelingen:

Leidt tot extra elektriciteitsverlies. Door voorzichtige evaluatie bereikt deze waarde 15-20% Van het totale stroomverbruik van de motorbelasting ( vooral elektrische aandrijving met een laag voltage). Met een afname van de productie Een deel van de schijf gaat niet uit volgens technologische "redenen". Gedurende deze periode werkt de drive met een lagere gebruiksfactor ( of werkt in het algemeen in inactief). Dit neemt natuurlijk toe Verlies van elektrische aandrijving. Volgens de gepresenteerde metingen en vereenvoudigde berekeningen is vastgesteld dat de gemiddelde belasting van de elektrische schijf de waarde niet overschrijdt 50-55% Van de nominale kracht van de elektrische schijf. Niet-optimale laden van asynchrone motoren (AD) leidt tot het feit dat de werkelijke verliezen meer dan genormaliseerd. Het verminderen van de stroom is onevenredig verminderde capaciteit - als gevolg van vermindering van de vermogensfactor. Dit effect gaat gepaard met ongerechtvaardigde extra verliezen in distributienetwerken. Geschatte afhankelijkheid van het niveau van elektriciteitsverlies In motoren uit het niveau van hun laden kan worden weerspiegeld in de vorm van een grafiek ( zie onderstaande figuur). Een van de kenmerkende "fouten" is te gebruiken in de berekeningen van gemiddelde waarde cos. Wat leidt tot vervorming van het daadwerkelijke patroon van de verhouding van actieve en reactieve energie.

Het dynamische gebied van hoge efficiëntie en CPD-waarden uitzetten voor een asynchrone motor, kunt u het verlies van geconsumeerde elektriciteit aanzienlijk verminderen!

Motivering van het project en de toegepaste oplossingen

1. Winding

Al meer dan 100 jaar hebben uitvinders in alle geïndustrialiseerde mills van de wereld misluktende pogingen ondernemen om dergelijke elektromotoren uit te vinden die DC-motoren gemakkelijker, betrouwbaar en goedkoop als asynchroon kunnen vervangen.

Het besluit werd gevonden in Rusland, maar om een \u200b\u200bgeldige uitvinder tot nu toe te vestigen is niet mogelijk.

Er is een octrooi RU 2646515 (zoals 01.01.2013 werkt niet) met een prioriteit van 22 juli 1991 door auteurs: Vlasova VG en Morozova NM, Patentetandel: wetenschappelijke en productievereniging "Kuzbasselektromotor" - "stator wikkelen van een tweepolige Drie-fasen asynchrone motor ", die praktisch volledig voldoet aan de volgende toepassingen voor octrooien N. V. Yaloviegi, de leraar van het Moskou-instituut van elektronische technologie, van 1995 (op deze toepassingen, octrooien worden niet uitgegeven). Het blijkt dat het oorspronkelijke idee niet behoort tot N. V. YalovieG, die overal wordt vertegenwoordigd door uitvinders - de "Russische parametrische motor van Yaloviegi" (Radya). Maar er is een Amerikaans octrooi, uitgegeven op 29 juni 1993, Yalovieg N.V., YalovieG S.n. en Belanov K.A., op de elektromotor, een vergelijkbaar patent van de Russische Federatie van 1991, maar de elektromotor kon niet worden gecreëerd door genoemde octrooien omdat het mislukt De theoretische beschrijving bevat geen informatie over de specifieke prestaties van de wikkelingen, en de "auteurs" kunnen geen verduidelijkingen geven. Geen "visie" van de toepassing van de uitvinding hebben.

De hierboven beschreven octrooisituatie geeft aan dat de "auteurs" van octrooien geen echte uitvinders zijn, maar hoogstwaarschijnlijk "bespioneren" zijn belichaming van sommige praktijk - een asynchrone motorisch systeem, maar de werkelijke effect van het effect niet heeft ontwikkeld.

De elektromotor met 2 × 3 tweelaagse wikkelingen verschoven ten opzichte van elkaar kreeg de naam asynchrone elektromotor met gecombineerde wikkelingen (AEE CO). De eigenschappen van de CO AEM maakten het mogelijk om een \u200b\u200baantal technologische apparatuur op te maken die erop is, wat voldoet aan de strengste eisen van energiebesparende technologieën. De projecten van de AEE CO bedekte het vermogenbereik van 0,25 kW tot 2000 kW.

2. Verbinding

Om de wikkelingen van motoren te vullen, wordt een verbinding ICM gebruikt op basis van methylvinylsiloxaanrubber met minerale vulstoffen van nanoschaalwaarden.

ICM is een veelbelovend energie- en hulpbronnenbesparend materiaal voor gebruik bij de productie van elektrische draden en kabels, rubberen en technische producten van het breedste bereik. Hiermee kunt u de draden van overzeese productie in het temperatuurbereik van -100 tot +400 vervangen. Hiermee kunt u de bruikbare dwarsdoorsnede van de draad 1,5-3 keer met gelijke stroombeladingen verkleinen. Voor de vervaardiging worden Russische minerale en organische grondstoffen gebruikt.

Gemaakt op basis van halogeen (fluor, chloor) van silicische rubber, vergeleken met traditionele materialen die voor deze doeleinden worden gebruikt, heeft een aantal belangrijke en nuttige prestatie-eigenschappen:

Draden met ICMS gepresenteerd voor examen overlappen de regelgevende temperatuurparameters van isolatie (GOST 26445-85, GOST R IEC 60331-21 2003) en kunnen worden gebruikt in een moderne autotractor, vliegtuigen, schip en andere elektrische apparatuur in het temperatuurbereik van -100 ° C tot + 400 ° C.

De mechanische eigenschappen van het IRM maken het mogelijk om ze zowel in statisch als in de dynamische werkingsmodi te gebruiken van elektrische apparaten die vatbaar zijn voor verwarming op hoge temperatuur zonder blootstelling aan open vuur tot een temperatuur van +400 ° C, en met open hitte tot een temperatuur van +700 ° C gedurende 240 minuten.

Draadwendingen (kabel) bestand tegen kortetermijn 20-voudige stroomoverbelasting (tot 10 minuten) zonder hun isolatie te verstoren, wat de gostvoeding voor verschillende apparatuur aanzienlijk overschrijdt, bijvoorbeeld autotractor, luchtvaart, schip, enz.

Met het uitwendige blazen van ICM kunnen de kenmerken van de temperatuur laden worden verhoogd (afhankelijk van de stroomstroom).

Wanneer de verbranding van isolatie, vergiftigingsstoffen niet worden toegewezen. De geur van verdamping van de buitenste kleur ICM verschijnt bij een temperatuur plus 160 - 200 C.

De afschermingseigenschappen van de isolatie van geleiders vinden plaats.

De effecten van ontgassing, deactiveren en desinfecteren en andere oplossingen voor de kwaliteit van isolatie van draden bieden niet.

De tests van het ICM-type die op de tests worden gepresenteerd, komen overeen met GOST 26445-85, GOST R IEC 60331-21-2003 "Verwarmingsbestendige kabels met siliconenisolatie, draad draagbaar met rubberen isolatie."

3. Lagers

Om de wrijvingscoëfficiënt in de lagers te verminderen, wordt anti-tar minerale vetcetiles gebruikt.

Kenmerken:

Gegarandeerde continue bescherming tegen slijtage van wrijvende metalen onderdelen;

Lange constant is gegarandeerd;

Hoog rendement en energie-efficiëntie;

Optimalisatie van alle mechanische componenten;

Hoge zuiverheid van het proces vanwege het gebruik van alleen minerale componenten;

Milieu vriendelijkheid;

Constante reiniging van mechanica van Nagar en vuil;

Schadelijke emissies zijn volledig afwezig.

De voordelen van Solid Smeermiddelen Cetiles:

De actieve concentratie van cetiel in oliën en smeermiddelen is 0,001 - 0,002%.

Cetile blijft op wrijvende oppervlakken, zelfs na een volledige stroom van olie (met droge wrijving) en elimineert volledig de effecten van grenswrijving.

Cetile is een chemisch inerte substantie, niet geoxideerd, vervaagt niet en behoudt zijn eigenschappen voor onbepaalde tijd voor onbepaalde tijd.

Werkt bij temperaturen tot 1600 graden.

Het gebruik van cetile is meerdere keren verhoogt de timing van olie en smering.

Cetiles is een nanocomplex van minerale deeltjes - de grootte van de initiële concentraatdeeltjes is 14-20 nm.

Er zijn geen analogen met dergelijke eigenschappen in de wereld.

Bijna al 100 jaar Het bestaan \u200b\u200bvan asynchrone motoren in hen werd verbeterd door de materialen, het ontwerp van individuele knooppunten en onderdelen, productietechnologie; echter, de belangrijkste ontwerpbesluiten die door de Russische uitvinder worden voorgesteld M. O. Dolivo-DobrovolskyVoornamelijk onveranderd tot het moment van de uitvinding van motoren met gecombineerde wikkelingen.

Methodische benaderingen bij het berekenen van asynchrone motoren

Traditionele benadering van de berekening van een asynchrone motor

In moderne benaderingen van de berekening van asynchrone motoren, wordt het postulaat gebruikt identity sinusoïdale vorm Magnetische veldstroom en het is uniformiteit Onder alle statortanden. Op basis van dit postulaat werden de berekeningen uitgevoerd voor een tandstatoren machinemodellering werd uitgevoerd op basis van de bovengenoemde veronderstellingen. Tegelijkertijd werd niet aan het dokken tussen de berekende en echte modellen van de werking van de asynchrone motor gecompenseerd door het gebruik van een groot aantal correctiecoëfficiënten. Tegelijkertijd werd de berekening uitgevoerd voor de nominale werkingsmodus van een asynchrone motor.

De essentie van onze nieuwe aanpak is dat tijdens berekeningen werd uitgevoerd met een op tijd gebaseerde gesneden onmiddellijke waarden van de magnetische flux voor elke tanden tegen de verdeling van het veld van alle tanden. Stap voor stap (tijd) en perevel snijden De dynamica van de magnetische veldwaarden voor alle seizoenen van de stator van seriële asynchrone motoren mochten het volgende vaststellen:

het veld op de tanden heeft geen sinusoïdale vorm;

het veld is afwisselend afwezig van het deel van de tanden;

niet sinusvormig in vorm en het hebben van pauzes in de ruimte Het magnetische veld genereert dezelfde huidige structuur in de stator.

Gedurende een aantal jaren werden duizenden metingen en berekeningen van de momentane waarden van het magnetische veld in de ruimte van asynchrone motoren van verschillende series uitgevoerd. Dit maakte het mogelijk om een \u200b\u200bnieuwe methodologie uit te werken voor het berekenen van het magnetische veld en omzet effectieve manieren om de basisparameters van asynchrone motoren te verbeteren.

Om de kenmerken van het magnetische veld te verbeteren, werd een voor de hand liggende methode voorgesteld - met combinatie van twee sterren- en driehoeksschema's in één wikkeling.

Deze methode werd gebruikt voor een aantal wetenschappers en getalenteerde ingenieurs, wikkelmachines, maar ze waren empirisch.

Het gebruik van gecombineerde wikkelingen in combinatie met een nieuw begrip van de theorie van de stroom elektromagnetische processen in asynchrone motoren gaf verbluffend effect !!!

Elektriciteit besparen, met hetzelfde bruikbare werk, bereikt 30-50%, de startstroom wordt met 30-50% verminderd. Het maximale en uitgangspunt neemt toe, de efficiëntie heeft een hoge waarde in een breed laadbereik, de COS-stijgingen, de werking van de motor wordt vergemakkelijkt onder verminderde spanning.

De massa-introductie van asynchrone motoren met gecombineerde wikkelingen zal het elektriciteitsverbruik met meer dan 30% verminderen en zal de milieusituatie verbeteren.

In januari 2012 begon de Uralelelectro-plant seriële productie van asynchrone motoren met gecombineerde wikkelingen van de algemene industriële prestaties van de Adam-serie.

Momenteel is het werk aan de gang om tractions te maken op basis van motoren met gecombineerde wikkelingen voor elektrisch transport.

Op 31 januari 2012 maakte een elektrisch voertuig met zo'n schijf de eerste reis. Testers waardeerden de voordelen van de aandrijving in vergelijking met standaard asynchroon en serieel.

Doelmarkten in de Russische Federatie

Applicatie-tabel met asynchrone elektromotoren met gecombineerde wikkelingen (EDO) of modernisering van conventionele asynchrone elektromotoren tot het niveau van ADSO voor passagiersvervoer, elektrisch vervoer, woningen en gemeenschappelijke diensten, elektrisch gereedschap en individuele soorten industriële apparatuur

conclusies

Het project Asynchrone elektromotoren met gecombineerde wikkelingen (ADSO) heeft uitgebreide markten in de Russische Federatie en het buitenland in overeenstemming met IEC 60034-30.

Voor dominantie op de markt van asynchrone motoren met gecombineerde wikkelingen, is de bouw van een plant met een jaarprogramma 2 miljoen motoren en 500 duizend stukken. Frequentie-converters (pc) per jaar.

Nomenclatuur van plantaardige producten, duizend stuks ..

Voor de hele wereld loopt de economische crisis vandaag. Een van zijn redenen is de energiecrisis. Daarom is de kwestie van energiebesparing erg scherp vandaag. Dit onderwerp is met name relevant voor Rusland en Oekraïne, waar elektriciteitskosten per eenheid producten 5 keer hoger zijn dan in ontwikkelde Europese landen. Het verminderen van het elektriciteitsverbruik door ondernemingen van het brandstof- en energiecomplex van Oekraïne en Rusland de belangrijkste taak van wetenschap, elektrische en elektronica-industrie van deze landen. Meer dan 60% van de elektriciteit die in ondernemingen wordt gebruikt, is goed voor een elektrische schijf. Als we van mening zijn dat de efficiëntie van het niet meer dan 69% is, dan kan alleen het gebruik van energiebesparende motoren meer dan 120 GW / H van elektriciteit per jaar besparen, wat meer dan 240 miljoen roebel zal bedragen van 100 duizend elektromotoren. Als u meer besparingen toevoegt om het geïnstalleerde vermogen te verminderen, ontvangen we meer dan 10 miljard roebel.

Als u deze cijfers opnieuw berekend in brandstofbesparing, worden de besparingen verkregen 360-430 miljoen ton voorwaardelijke brandstof per jaar. Een dergelijk cijfer komt overeen met 30% van de gehele interne verbruikte energie in het land. Als u hier elektriciteitsbesparing toevoegt vanwege het gebruik van een frequentie-instelbare schijf, wordt dit aantal tot 40%. In Rusland was een bevel om de energie-intensiteit tegen 2020 met 40% te verminderen al.

Sinds september 2008 is IEC 60034-30 in Europa goedgekeurd, waar alle motoren zijn onderverdeeld in de energie-efficiëntie van 4 kwaliteit:

• standaard (IE1);
• hoog (IE2);
• hoger, premie (ie3);
• ultrahigh, Supper-Premium (IE4).

Tegenwoordig zijn alle grote Europese fabrikanten begonnen met energie-efficiënte motoren te produceren. Bovendien vervangen alle Amerikaanse fabrikanten de "hoge" energie-efficiëntiemotoren op de "hogere", premium-energie-efficiëntiemotoren.

• De ontwikkeling van energie-efficiënte reeks algemene gebruiksmotoren is ook bezig met onze landen. De fabrikanten hebben drie problemen van toenemende energie-efficiëntie;
• Ontwikkeling en ontwikkeling van nieuwe energie-efficiënte low-spanning asynchrone motoren, die overeenkomt met het wereldniveau van ontwikkeling van elektrische en engineering industrieën voor gebruik op de binnenlandse en internationale markten;
• Een toename van de efficiëntie van de efficiëntie van nieuw gecreëerde energie-efficiënte motoren volgens de energie-efficiëntie-norm van IEC 60034-30, ondanks het feit dat een toename van het verbruik van materiaal dat wordt gebruikt in de IE2-klassenmotoren van niet meer dan 10 procent;
• Besparingen van actieve materialen moeten worden bereikt, overeenkomend met de besparingen van 10 kW Power per 1 kg kronkelende koper. Als gevolg van het gebruik van energie-efficiënte modellen van elektromotoren, wordt het aantal stempelapparatuur met 10-15% verminderd;

De ontwikkeling en introductie van elektromotoren met hoge efficiëntie elimineert het probleem van de noodzaak om de geïnstalleerde capaciteit van elektrische apparatuur te verhogen en de uitstoot van schadelijke stoffen in de atmosfeer te verminderen. Bovendien is de afname van het ruis en trillingen, een toename van de betrouwbaarheid van de gehele elektrische aandrijving een onbetwistbaar argument ten gunste van het gebruik van energie-efficiënte asynchrone elektromotoren;

Beschrijving van energiezuinige asynchrone motoren van de 7A-serie

Asynchrone kortgesloten motoren van de 7A-serie (7ave) zijn driefasige asynchrone elektromotoren, de algemene industriële serie met een kortgesloten rotor. Deze motoren zijn al aangepast voor gebruik in de frequentie-instelbare elektrische circuits. Ze hebben een efficiëntie met 2-4% hoger dan die van de analogen geproduceerd in Rusland (EFFI). Verkrijgbaar met een standaardbereik van rotatieas: van 80 tot 355 mm, berekend in vermogen van 1 tot 500 kW. De industrie heeft de motoren onder de knie van een standaard rotatiefrequentie: 1000, 1500, 3000 rpm en spanning: 220/380, 380/660. De motoren zijn gemaakt met de mate van bescherming van de overeenkomstige IP54 en isolatie van de klasse F. De toelaatbare oververhitting komt overeen met de klasse B.

Voordelen van het toepassen van asynchrone motoren van de 7A-serie

De voordelen van het toepassen van asynchrone motoren van de 7A-serie omvatten hun hoge efficiëntie. Elektriciteitsbesparingen met geïnstalleerde vermogen P van mond. \u003d 10.000 kW op energiebesparing kan worden opgeslagen tot 700 duizend dollar / jaar. Een ander voordeel van dergelijke motoren is hun hoge betrouwbaarheid en levensduur, bovendien, ze zijn op ongeveer 2-3 keer onder ruis in relatie tot de vorige serie-motoren. Ze stellen u in staat om meer insluitsels en vergrendeling en onderhoudbaarder te maken. Motoren kunnen werken met netwerkschommelingen tot 10% spanning.

Ontwerpkenmerken

In de elektromotoren van de 7A-serie wordt de wikkeling van een nieuw type gebruikt, dat kan worden gecoat op de wikkelmachines van de oude generatie. Bij de vervaardiging van motoren van deze serie worden nieuwe impregneervernissen gebruikt, waardoor een hogere cementatie en een hoge thermische geleidbaarheid biedt. De efficiëntie van het gebruik van magnetische materialen is aanzienlijk toegenomen. In 2009 werden afmetingen gemasterd 160 en 180, en tijdens 2010-2011. Afmetingen 280, 132, 200, 225, 250, 112, 315, 355 mm werden beheerst.

UDC 621.313.333: 658.562

Energiezuinige asynchrone motoren voor verstelbare elektrische aandrijving

O.O. Muravleev

Tomsk Polytechnic University E-mail: [E-mail beveiligd]

De mogelijkheid om energie-efficiënte asynchrone motoren te creëren zonder dwarsdoorsnede te veranderen voor verstelbare elektrische schijven, waardoor het mogelijk is om echte energiebesparing te bieden. Manieren om te zorgen voor energiebesparing door het gebruik van asynchrone motoren van verhoogd vermogen in pompeenheden van het bol van de behuizing en gemeenschappelijke diensten worden getoond. Economische berekeningen en analyse van resultaten tonen de economische efficiëntie van het gebruik van high-power motines, ondanks de toename van de waarde van de motor zelf.

Invoering

In overeenstemming met de "Energy-strategie voor de periode tot 2020", is de hoogste prioriteit van het energiebeleid van de staat om de energie-efficiëntie van de industrie te vergroten. De effectiviteit van de Russische economie wordt aanzienlijk verminderd vanwege de hoge energie-intensiteit. In deze indicator is Rusland 2,6 keer voor de Verenigde Staten, 3,9 keer West-Europa, 4,5 keer. Alleen gedeeltelijk kunnen deze verschillen worden gerechtvaardigd door de harde klimatologische omstandigheden van Rusland en de sopiteit van zijn grondgebied. Een van de belangrijkste manieren om te voorkomen dat de energiecrisis in ons land is om een \u200b\u200bbeleid uit te voeren voor grootschalige implementatie bij ondernemingen van energiebesparende technologieën. Energiebesparing is een prioritaire richting van technisch beleid geworden in alle ontwikkelde landen van de wereld.

In de nabije toekomst zal het probleem van energiebesparing zijn beoordeling verhogen in de versnelde ontwikkeling van de economie, wanneer een elektrisch energietekort verschijnt en het mogelijk is om het op twee manieren te compenseren - de introductie van nieuwe vermogensgenererende systemen en energiebesparing . De eerste manier is duurzamer en duurzaam in de tijd, en de tweede is vaker sneller en kosteneffectief omdat 1 kW vermogen tijdens energiebesparing 4 ... 5 keer minder dan in het eerste geval is. De hoge kosten van elektrische energie per eenheid van universeel bruto-product creëren een enorm potentieel voor energiebesparing in de nationale economie. Kortom, de hoge energie-intensiteit van de economie wordt veroorzaakt door het gebruik van energiedistributietechnologieën en -apparatuur, groot verlies van energiebronnen (wanneer ze mijnbouw, verwerking, transformatie, transport en consumptie), de irrationele structuur van de economie (hoog verhouding van energie-intensieve industriële productie). Dientengevolge werd het uitgebreide potentieel van energiebesparing geaccumuleerd, geschat op 360.430 miljoen ton. t., of 38,46% van het moderne energieverbruik. De implementatie van dit potentieel kan het toelaten, met een toename van de economie gedurende 20 jaar in 2,3 ... 3,3 keer, het is beperkt tot de toename van het energieverbruik van slechts 1,25.1.4 keer, waardoor de kwaliteit van het leven van burgers aanzienlijk verbetert het concurrentievermogen van de binnenlandse

producten en diensten in de binnenlandse en buitenlandse markten. Aldus is energiebesparing een belangrijke factor in de economische groei en verhoogt de efficiëntie van de nationale economie.

Het doel van dit werk is om de mogelijkheden te overwegen om energie-efficiënte asynchrone motoren (AD) te creëren voor instelbare elektrische schijven om een \u200b\u200bechte energiebesparing te garanderen.

Kansen voor het creëren van energiezuinig

asynchrone motoren

In dit werk identificeert de basis van de systemische aanpak effectieve manieren om een \u200b\u200bechte energiebesparing te garanderen. De systeembenadering van energiebesparing combineert twee richtingen - de verbetering van converters en asynchrone motoren. Gezien de mogelijkheden van moderne computingtechnologie, komen we de verbetering van optimalisatiemethoden, de noodzaak om een \u200b\u200bsoftware- en computercomplex te creëren voor het ontwerp van energie-efficiënte bloeddruk, die in gereguleerde elektrische schijven werken. Rekening houdend met het grote potentieel van energiebesparing in de woningbombardementen (huisvesting en gemeenschappelijke diensten), overweeg dan de mogelijkheid om een \u200b\u200binstelbare elektrische aandrijving te gebruiken op basis van asynchrone motoren op dit gebied.

De oplossing voor het probleem van energiebesparing is mogelijk bij het verbeteren van een verstelbare elektrische aandrijving op basis van asynchrone motoren, die specifiek moeten worden ontworpen en gefabriceerd voor energiebesparende technologieën. Momenteel is het energiebesparingspotentieel voor de meest massale elektrische schijven - pompende eenheden meer dan 30% van het stroomverbruik. Op basis van de monitoring op het Altai-grondgebied is het mogelijk om te verkrijgen bij gebruik van een instelbare elektrische aandrijving op basis van asynchrone motoren, de volgende indicatoren: elektriciteitsbesparingen - 20,60%; Watersparen - tot 20%; Uitsluiting van hydraulische schokken in het systeem; vermindering van startstromen van motoren; Dienstkosten minimaliseren; Het verminderen van de waarschijnlijkheid van noodsituaties. Dit vereist de verbetering van alle elektrische aandrijfeenheden, en vooral het belangrijkste element dat een elektromechanische transformatie van energie uitvoert - een asynchrone motor.

Nu worden in de meeste gevallen seriële asynchrone algemene doelpunten gebruikt in de instelbare elektrische schijf. Het niveau van consumptie van actieve materialen per eenheid van stroomadvertentie werd praktisch gestabiliseerd. Volgens enkele schattingen leidt het gebruik van seriële bloeddruk in instelbare elektrische schijven tot een afname van hun efficiëntie en een toename van de geïnstalleerde capaciteit met 15,20%. Onder Russische en buitenlandse deskundigen is het een mening dat speciale motoren nodig zijn voor dergelijke systemen. Momenteel vereist een nieuwe aanpak van ontwerp vanwege de energiecrisis. Massale hel stopte om een \u200b\u200bdefinitieve factor te zijn. Het voorgaande verhoogt de energie-indicatoren, onder meer door hun waarde en consumptie van actieve materialen te vergroten.

Een van de veelbelovende methoden voor het verbeteren van de elektrische drive is het ontwerp en de productie van de bloeddruk specifiek voor specifieke bedrijfsomstandigheden, die gunstig is om te zorgen voor energiebesparing. Tegelijkertijd wordt de taak van aanpassing van de bloeddruk opgelost op een specifieke aandrijving, die het grootste economische effect geeft onder bedrijfsomstandigheden.

Opgemerkt moet worden dat de afgifte van de hel specifiek is voor de verstelbare elektrische aandrijving die Simens (Duitsland), Atlans-GE Motors (VS), Lenze Bachofen (Duitsland), Leroy Somer (Frankrijk), Maiden (Japan). Er is een constante tendens van het wereldwijde elektrome-gebouw om de productie van dergelijke motoren uit te breiden. Oekraïne heeft een ontwerp van een softwarepakket van de drukwijzigingen voor een verstelbare elektrische aandrijving ontwikkeld. In ons land is GOST R51677-2000 goedgekeurd voor de hel met hoge energie-indicatoren en kan binnenkort in de nabije toekomst worden georganiseerd. Het gebruik van bloeddrukwijzigingen die speciaal zijn ontworpen om een \u200b\u200befficiënte energiebesparing te garanderen is een perspectivische richting voor het verbeteren van asynchrone motoren.

Tegelijkertijd rijst de vraag over de redelijke keuze van een geschikte motor uit een verscheidenheid aan uitvoering, modificaties van de nomenclatuur van de uitgangen van de motoren, omdat het gebruik van algemene industriële asynchrone motoren voor een elektrische aandrijving met een instelbare rotatiefrequentie is niet-optimaal in bulk-, kosten- en energie-indicatoren. Vereist in dit verband het ontwerp van energie-efficiënte asynchrone motoren.

Energie-efficiënt is een asynchrone motor, waarbij het gebruik van een synivatische aanpak in het ontwerpen, productie en bediening, een efficiëntie, vermogensfactor en betrouwbaarheid worden verhoogd. Kenmerkende vereisten voor algemene industriële aandrijvingen zijn minimalisatie van kapitaal- en bedrijfskosten,

inclusief onderhoud. In dit opzicht, en op grond van de betrouwbaarheid en eenvoud van het mechanische deel van de elektrische aandrijving, zijn de overweldigende meerderheid van algemene industriële elektrische schijven gebaseerd op een asynchrone motor - de meest economische motor die constructief eenvoudig, pretentieloos is en een laag is kosten. Analyse van de problemen van instelbare asynchrone motoren heeft aangetoond dat hun ontwikkeling moet worden uitgevoerd op basis van een systematische aanpak, rekening houdend met de kenmerken van het werk in gereguleerde elektrische schijven.

Momenteel, in verband met de toegenomen eisen voor efficiëntie door de kwesties van energiebesparing op te lossen en de betrouwbaarheid van elektrische systemen te verbeteren, is de taak van het moderniseren van asynchrone motoren bijzonder relevant om hun energiekarakteristieken (efficiëntie en stroomfactor) te verbeteren, waardoor nieuwe consumentenkwaliteiten worden verkregen (verbetering van de milieubescherming, inclusief afdichting), waardoor betrouwbaarheid in het ontwerp, de vervaardiging en de werking van asynchrone motoren wordt gewaarborgd. Daarom, bij het implementeren van onderzoek en ontwikkeling op het gebied van modernisering en optimalisatie van asynchrone motoren, is het noodzakelijk om passende technieken te creëren om hun optimale parameters te bepalen, uit de voorwaarde voor het verkrijgen van maximale energiekarakteristieken, en het berekenen van de dynamische kenmerken (starttijd, verwarming windingen, enz.). Als gevolg van theoretische en experimentele studies is het belangrijk om de beste absolute en specifieke energiekarakteristieken van asynchrone motoren te bepalen, gebaseerd op de vereisten van de wisselstroom die instelbaar is.

De kosten van de converter zijn meestal meerdere keren hoger dan de waarde van de asynchrone motor van dezelfde kracht. Asynchrone motoren zijn de belangrijkste transducers van elektrische energie in mechanisch en bepalen grotendeels de efficiëntie van energiebesparing.

Er zijn drie manieren om een \u200b\u200beffectieve energiebesparing te garanderen bij het aanbrengen van een verstelbare elektrische schijf op basis van asynchrone motoren:

Verbetering van de hel zonder veranderingen in dwarsdoorsnede;

Verbetering van de bloeddruk met een verandering in de geometrie van de stator en de rotor;

Selectie van de hel van algemene industrieel

meer macht.

Elk van deze methoden heeft zijn voordelen, tekortkomingen en beperkingen van de toepassing en de keuze van een van hen is alleen mogelijk door economische evaluatie van de relevante opties.

Verbetering en optimaliseren van asynchronische motoren met een verandering in de geometrie van de stator en de rotor zal een groter effect geven, de ontworpen motor heeft de beste energie- en dynamische kenmerken. De financiële kosten voor modernisering en re-apparatuur van de productie voor haar probleem zullen echter aanzienlijke bedragen maken. Daarom beschouwen we in de eerste fase evenementen die geen grote financiële kosten vereisen, maar tegelijkertijd reële energiebesparing bieden.

Resultaten van onderzoek

Momenteel wordt de bloeddruk voor een instelbare elektrische aandrijving praktisch niet ontwikkeld. Het is raadzaam om speciale modificaties van asynchrone motoren te gebruiken waarin postzegels worden bewaard op stator- en rotorplaten en elementaire structurele elementen. Dit artikel bespreekt de mogelijkheid om energie-efficiënte bloeddruk te creëren door de lengte van de kern van de stator (/) te veranderen, het aantal beurten in de fase van de statorwikkeling (nr.) En de diameter van de draad bij het gebruik van de transversale Geometrie van de dwarsdoorsnede. In de eerste fase werden een geüpgraded asynchrone motoren met een kortgesloten rotor als gevolg van de verandering van enige actieve lengte gemaakt. Asynchrone motor Air112m2 met een capaciteit van 7,5 kW, geproduceerd bij OJSC Sibelectromotor (Tomsk) wordt genomen als de basismotor. De waarden van de lengte van de kern van de stator voor de berekeningen zijn genomen in het bereik /\u003d100.170%. De resultaten van berekeningen in de vorm van de afhankelijkheden van het maximum (PPS) en de nominale (CNA) -efficiëntie op de lengte voor de motorstempler worden gepresenteerd in FIG. een.

Fig. 1. De afhankelijkheden van de maximale en nominale efficiëntie op verschillende lengte van de statorkern

Vanaf Fig. 1 toont hoe de efficiëntie van de efficiëntie kwantitatief verandert met toenemende lengte. Opgewaardeerde bloeddruk heeft een nominale efficiëntie die hoger is dan die van de basismotor wanneer de lengte van de stator-kern verandert in 160%, terwijl de hoogste waarden van de nominale efficiëntie worden waargenomen bij 110.125%.

Verander alleen de lengte van de kern en als gevolg daarvan is het verminderen van verliezen in staal, ondanks enige toename van de efficiëntie, is niet de meest effectieve manier om een \u200b\u200basynchrone motor te verbeteren. Een meer rationeel zal de lengte en het wikkelen van gegevens van de motor veranderen (het aantal beurten van de wikkelingen en de dwarsdoorsnede van de statorwinddraad). Bij het overwegen van deze uitvoeringsvorm is de waarde van de lengte van de kern van de stator voor de berekeningen genomen in het bereik /\u003d100.130%. Het bereik van veranderingen in de beurt van de statorwikkeling is gelijk aan № \u003d 60,110% genomen. Bij de basismotor, het waarde-nummer \u003d 108 beurt en p "\u003d 0,875. In FIG. 2 toont een grafiek van het veranderen van de efficiëntie van de efficiëntie bij het veranderen van wikkelgegevens en de actieve motorlengte. Wanneer een verandering in het aantal beurten van de stator naar de afname wikkelt, is er een scherpe daling van de efficiëntie van de efficiëntie tot 0,805 en 0,819 in motoren met respectievelijk een lengte van 100 en 105%.

De motoren in het bereik van de lengte wijzigen /\u003d110.130% hebben de efficiëntie van de efficiëntie die hoger is dan die van de basismotor, bijvoorbeeld № \u003d 96 ^ "\u003d 0.876.0.885 en № \u003d 84 bij 1 \u003d 125.130% hebben P" \u003d 0.879.0.885. Het is raadzaam om motoren te overwegen met een lengte in het bereik van 110.130%, en met een afname van het aantal beurten van de statorwikkeling met 10%, wat overeenkomt met № \u003d 96 beurten. Extreme functie (Fig. 2), geïsoleerd met donkere kleur, komt overeen met deze lengtes van lengte en beurten. De efficiëntie van de CPD neemt toe met 0.7.1.7% en is

We zien de derde manier om energiebesparing te waarborgen in het feit dat een asynchrone motor van de algemene industriële prestaties van meer vermogen kan worden gebruikt. De waarden van de lengte van de kern van de stator voor de berekeningen zijn genomen in het bereik /\u003d100.170%. De analyse van de verkregen gegevens toont aan dat de motor Air112M2 bestudeerde met een capaciteit van 7,5 kW, met een toename van zijn lengte tot 115%, de maximale waarde van de efficiëntie van PD, CX \u003d 0,885 komt overeen met de kracht van P2SH "\u003d 5.5 kW. Dit feit geeft aan dat de motoren van de Air112M2-serie-motoren kunnen worden gebruikt in een verstelbare elektrische schijf met een verhoogd vermogen van 7,5 kW, in plaats van de basismotor met een capaciteit van 5,5 kW van de AIR90M2-serie. De motor met een capaciteit van 5,5 kW

de capaciteit van elektriciteit die per jaar wordt geconsumeerd, is 71950 roebel, die aanzienlijk hoger is dan dezelfde indicator in de motor van meer lengte (115% van de basis) met een capaciteit van 7,5 kW bij C \u003d 62570 p. Een van de redenen voor dit feit is om het aandeel elektriciteit te verminderen om verliezen aan de bloeddruk te dekken als gevolg van het werk van de motor op het gebied van verhoogde efficiëntiewaarden.

Verhoogd motorvermogen moet zowel technische als economische noodzaak gerechtvaardigd zijn. In de studie van krachtige motoren wordt een aantal advertenties van algemeen industrieel gebruik van de luchtserie in het capaciteitsbereik van 3,75 kW genomen. Overweeg als een voorbeeld de bloeddruk met de rotatiefrequentie van 3000 rpm, die het vaakst wordt gebruikt in pompeenheden van huisvesting en openbare nutsbedrijven, die geassocieerd is met de bijzonderheid van de verordening van de pompeenheid.

Fig. 3. Afhankelijkheid van besparingen voor de gemiddelde levensduur van het bruikbare motorvermogen: de golvende lijn is gebouwd volgens de berekeningsresultaten, solide - benaderd

Om de economische voordelen van het gebruik van krachtige motoren te rechtvaardigen, werden berekeningen uitgevoerd en het vergelijken van de motoren die nodig zijn voor deze kracht en motoren die een fase hierboven hebben. In FIG. 3 presenteert grafieken van besparingen voor de gemiddelde levensduur (E10) van nuttige kracht op de motoras. Analyse van de afhankelijkheidshows

de economische efficiëntie van het gebruik van krachtige motoren, ondanks de toename van de waarde van de motor zelf. Het opslaan van elektriciteit voor de gemiddelde levensduur is voor motoren met een rotatiesnelheid van 3000 rpm 33.235 duizend p.

Conclusie

Het enorme potentieel van energiebesparing in Rusland wordt bepaald door de uitgebreide kosten van elektrische energie in de nationale economie. Een synynische aanpak bij de ontwikkeling van asynchrone verstelbare elektrische aandrijvingen en de organisatie van hun massaproductie kan effectieve energiebesparing, met name, in woningen en gemeenschappelijke diensten verschaffen. Bij het oplossen van het probleem van energiebesparing, moet een asynchrone verstelbare elektrische aandrijving worden gebruikt, alternatieven waartoe momenteel niet is.

1. De taak om energie-efficiënte asynchrone motoren te creëren die voldoen aan specifieke voorwaarden voor bedrijfs- en energiebesparing moeten worden opgelost voor een specifieke verstelbare elektrische aandrijving met behulp van een systematische aanpak. Een nieuwe benadering van het ontwerp van asynchrone motoren wordt momenteel toegepast. De bepalende factor is om de energiekarakteristieken te vergroten.

2. De mogelijkheid om energie-efficiënte asynchrone motoren te creëren zonder de dwarsdoorsnede-geometrie te veranderen met een toename van de lengte van de statorkern tot 130% en vermindert het aantal beurten van de stator die op 90% winden voor instelbare elektrische schijven, wat maakt het mogelijk om echte energiebesparing te bieden.

3. Toont de manieren om te zorgen voor energiebesparing door het gebruik van asynchrone motoren van verhoogd vermogen in pompeenheden van de bol van woningen en gemeenschappelijke diensten. Bij het vervangen van de AIR90M2-motor met een capaciteit van 5,5 kW, is de AIR112M2-motor van elektriciteitsbesparingen tot 15%.

4. Geïmplementeerde economische berekeningen en analyse van resultaten tonen de economische efficiëntie van het gebruik van krachtige motoren, ondanks de toename van de waarde van de motor zelf. Elektriciteit besparen voor de gemiddelde levensduur wordt uitgedrukt in tientallen en honderdduizend roebel. Afhankelijk van het motorvermogen en is 33.325 duizend roebel. Voor asynchrone motoren met een rotatiefrequentie van 3000 rpm.

BIBLIOGRAFIE

1. Energiestrategie van Rusland voor de periode tot 2020 // brandstof en energie.

2003. - № 2. - P. 5-37.

2. Andronov A.L. Energiebesparing in watervoorzieningssystemen van elektrische aandrijving // elektriciteit en toekomst van de beschaving: Mater. wetenschappelijk-tech. Conf. - TOMSK, 2004. - P. 251-253.

3. Sidelnikov B.V. Vooruitzichten voor de ontwikkeling en het gebruik van niet-contactgereguleerde elektromotoren // energiebesparing. - 2005. - № 2. - P. 14-20.

4. Petrusin V.S. Systematische aanpak in het ontwerp van instelbare asynchrone motoren // elektromechanica, elektrische technologieën en elektromaterialen: procedures van de 5e Inter-Donau. Conf. Icee-2003. - Crimea, Alushta, 2003. - CH. 1. -S. 357-360.

5. GOST R 51677-2000 Machines Elektrisch asynchroon met een capaciteit van 1 tot 400 kW inclusief. Motoren. Efficiëntie-indicatoren. - M.: Publishing House-normen, 2001. - 4 s.

6. Muraviev O.P., Muravieva O.O. Inductievariabele snelheidsstation als basis van efficiënte energiebesparing // de 8e Russisch-Koreaanse stagiair. Symp. Wetenschap en technologie KORUS 2004. - Tomsk: TPU, 2004.

V. 1. - P. 264-267.

7. Muraviev O.P., Muravieva O.O., VEKHER E.V. Energieke parameters van inductiemotoren als basis van energiebesparing in een variabele snelheidsaandrijving // de 4e stagiair. Workshop-compatibiliteit in Power Electronics CP 2005. - 1-3, 2005, Gdynia, Polen, 2005. -P. 61-63.

8. MuravleV O.P., Muravleva O.O. POWER Effectieve inductiemotoren voor energiebesparing // de 9e Russisch-Koreaanse stagiair. Symp. Wetenschap en technologie KORUS 2005. - Novosibirsk: Novosibirsk State Technical University, 2005. - V. 2. - P. 56-60.

9. Veker E.v. Het selecteren van asynchrone motoren van hoog vermogen om te zorgen voor energiebesparing van pompeenheden in woningen en openbare hulpprogramma's // moderne apparatuur en technologieën: procedures van de 11e internationale. Wetenschappelijke praktijk. Conf. Jeugd en studenten. -Tijd: uitgeverij van TPU, 2005. - T. 1. - P. 239-241.

UDC 621.313.333: 536.24

Modelleren van de werking van multiphase-asynchrone motoren in noodoperatieve modi

D. Glukhov, Oh. Muravleva

Tomsk Polytechnic University E-mail: [E-mail beveiligd]

Een wiskundig model van thermische processen in een multiphase-asynchrone motor wordt voorgesteld, waarmee u het overschot van de wikkeltemperaturen tijdens noodmodi kunt berekenen. De toereikendheid van het model wordt experimenteel geverifieerd.

Invoering

De intensieve ontwikkeling van elektronica- en microprocessorapparatuur leidt tot het creëren van hoogwaardige instelbare AC-drives om de DC-elektrische aandrijvingen en de niet-gereguleerde AC-elektrische aandrijving te vervangen vanwege de grotere betrouwbaarheid van de AC-elektromotoren in vergelijking met DC-machines.

Instelbare elektrische aandrijvingen worden verkregen toepassingsgebieden die zich niet gereguleerd zijn om te zorgen voor technologische kenmerken en om te zorgen voor energiebesparing. Bovendien wordt de voorkeur gegeven aan nauwkeurig de AC-machines, asynchrone (AD) en synchrone (SD), omdat ze de beste massamaterialen, hogere betrouwbaarheid en levensduur hebben, is gemakkelijker te onderhouden en te repareren in vergelijking met DC Collector-machines. Zelfs in een dergelijke traditionele "collector" -regio, zoals elektrisch transport, zijn DC-machines inferieur aan frequentie-instelbare AC-motoren. Een toenemende plaats bij de productie van elektrome-bouwfabrieken wordt bezet door modificaties en gespecialiseerde uitvoeringen van elektromotoren.

Maak een universele, geschikte frequentie-verstelbare motor voor alle gelegenheden. Het kan alleen optimaal zijn voor elke specifieke combinatie van de wet en de besturingsmethode, het frequentiebesturingsbereik en de aard van de belasting. Multiphase Asynchrone Motor (MAD) kan een alternatief zijn voor driefasige machines wanneer deze wordt aangedreven door frequentieomvormer.

Het doel van dit werk is om een \u200b\u200bwiskundig model te ontwikkelen voor de studie van thermische velden van multiphase-asynchrone motoren in zowel de stabiele en noodmodigen, die worden vergezeld door ontkoppeling (klif) van de fasen (of één fase) om Toon de mogelijkheid om asynchrone machines in de instelbare elektrische aandrijving te werken zonder het gebruik van extra koelgereedschap.

Thermische veldmodellering

Kenmerken van de werking van elektrische machines in een instelbare elektrische aandrijving, evenals hoge trillingen en ruis, overlappende bepaalde ontwerpvereisten, vereisen andere benaderingen tijdens het ontwerp. Tegelijkertijd maken de kenmerken van multiphase-motoren dergelijke machines geschikt voor gebruik in verstelbaar

Moderne driefasige energiebesparende motoren maken het mogelijk om de elektriciteitskosten aanzienlijk te verminderen als gevolg van een hogere efficiëntie. Met andere woorden, dergelijke motoren zijn in staat om meer mechanische energie te ontwikkelen van elke cyilowatt van elektrische energie. Efficiënte energiebedrijven worden bereikt vanwege individuele compensatie van reactieve kracht. Tegelijkertijd wordt het ontwerp van energiebesparende elektromotoren gekenmerkt door een hoge betrouwbaarheid en een lange levensduur.

Universele DRIEFASE ENERGIE ENERGIE ELEKTRISCHE MOTOR WESEL 2SIE 80-2B Uitvoering IMB14

Het gebruik van driefasen energiebesparende motoren

Het is mogelijk om in bijna alle sectoren driefasige energiebesparende motoren te gebruiken. Van gewone driefasige motoren verschillen ze alleen tot een laag energieverbruik. In omstandigheden van continue toename van de energieprijzen, kunnen energiebesparende elektromotoren een werkelijk voordelige optie worden voor kleine fabrikanten van goederen en diensten en grote industriële ondernemingen.

Geld besteed aan de aankoop van een driefasige energiebesparende motor zal snel naar u terugkeren in de vorm van besparingen die zijn gericht op de aankoop van elektriciteit. Onze winkel biedt u een extra voordeel door een hoogwaardige driefasige energiebesparende motor te kopen langs een zeer lage prijs. Vervanging van verouderde morele en fysiek elektrische motoren naar de nieuwste high-tech energiebesparende modellen - uw volgende stap op een nieuw niveau van zakelijke winstgevendheid.

Ongeveer 60% van de elektriciteit die wordt geconsumeerd in de elektriciteitssector wordt besteed aan de elektrische drive van werknemers. In dit geval zijn de belangrijkste consumenten van elektriciteit de AC-motoren. Afhankelijk van de structuur van de productie en aard van technologische processen, is het aandeel van het energieverbruik van asynchrone motoren 50 ... 80%, synchrone motoren 6 ... 8%. De totale efficiëntie van elektromotoren is ongeveer 70%, dus het niveau van energie-efficiëntie speelt een belangrijke rol bij het oplossen van het energiebesparende probleem.

In de ontwikkeling en productie van elektrische motoren van 01.06.2012, werd de nationale standaard GOST R54413-2011 opdracht gegeven, op basis van de International Standard IEC 60034-30: 2008 en het vaststellen van vier klassen motor energie-efficiëntie: IE1 - Normaal (standaard) , IE2 - Verhoogd, IE3 - Premium, IE4 - Super Premium. De standaard biedt een getrapte productieovergang naar lessen met een hoger energie-efficiëntie. Sinds januari 2015, alle beschikbare elektromotoren met een capaciteit van 0,75 ... 7,5 kW moeten een energie-efficiëntieklasse hebben die niet lager is dan IE2, en 7,5 ... 375 kW - niet lager dan IE3 of IE2 (met een verplichte complete set door de frequentieomvormer). Sinds januari 2017 moeten alle vervaardigde elektromotoren met een capaciteit van 0,75 ... 375 kW een energie-efficiëntieklasse hebben die niet lager is dan IE3 of IE2 (toegestaan \u200b\u200bbij het werken in een frequentie-instelbare schijf).

In asynchrone motoren wordt een toename van de energie-efficiëntie bereikt:

Het gebruik van nieuwe merken van elektrisch staal met minder specifieke verliezen en minder kernbladdikten.

Een afname in de luchtkloof tussen de stator en de rotor en de verstrekking van de uniformiteit (bijdraagt \u200b\u200baan een afname van de magnetiserende component van de huidige wikkelstroom, een afname van differentiële verstrooiing en een afname van elektrische verliezen).

Verminderde elektromagnetische ladingen, d.w.z. Een toename van de massa actieve materialen met een afname van het aantal beurten en het verhogen van de dwarsdoorsnede van de wikkelgeleider (leidt tot een afname van wikkelingen en bestendigheid van elektrische verlies).

Optimalisatie van de geometrie van de tanden, het gebruik van moderne isolatie en impregnerende vernis, nieuwe merken van de wikkeldraad (verhoogt de vulcoëfficiënt met koper tot 0,78 ... 0,85 in plaats van 0,72 ... 0,75 in standaard energie-efficiëntiemotoren) . Leidt tot een afname van wikkelingen en bestendigheid van elektrische verlies.

Het gebruik van koper voor de vervaardiging van een kortgesloten rotorwikkeling in plaats van aluminium (leidt tot een afname van de elektrische weerstand van de rotorwikkeling met 33% en de overeenkomstige vermindering van elektrische verliezen).

Het gebruik van hoogwaardige lagers en stabiele glijmiddelen met lage kwaliteit, het verwijderen van lagers buiten het lagerschild (verbetert blazende lagers en warmteoverdracht, vermindert het geluidsniveau en mechanisch verlies).

Optimalisatie van het ontwerp en de prestaties van de ventilatie-eenheid, rekening houdend met de kleinere verwarming van elektroden van verhoogde energie-efficiëntie (vermindert het geluidsniveau en mechanisch verlies).

Het toepassen van een hogere klasse van verwarmingsweerstand van isolatie F Bij het verstrekken van oververhitting in klasse B (vermijdt reheastale vermogen in een systematische overbelastingstation tot 15%, bedient motoren in netwerken met substantiële spanningsfluctuaties, evenals bij verhoogde omgevingstemperatuur zonder de lading te verlagen ).

Accounting bij het ontwerpen van de mogelijkheid om met frequentieomvormer te werken.

Seriële productie van energie-efficiënte motoren is onder de knie van bekende bedrijven als Siemens, WEG, Algemeen Electric, SEW EuroDrive, ABB, Baldor, MGE-motor, Grundfos, ATB Brook Crompton. Een grote binnenlandse producent is de Russische elektrotechnische bezorgdheid "Rusallprom".

De grootste toename van de energie-efficiëntie is mogelijk om in synchrone motoren te bereiken met permanente magneten, die wordt uitgelegd door het gebrek aan grote verliezen in de rotor en het gebruik van krachtige magneten. In de rotor, vanwege het gebrek aan wikkeling van de excitatie, worden alleen de toegevoegde verliezen van de hoogste harmonische in de rotorkern, permanente magneten en een kortgesloten launcher onderscheiden. Voor de vervaardiging van permanente rotormagneten wordt high-energy-legering op basis van NDFEB gebruikt, waarvan de magnetische parameters 10 keer hoger zijn dan ferrietmagneten, die zorgt voor een aanzienlijke toename van de efficiëntie. Het is bekend dat de efficiëntie van de meeste synchroon motoren met permanente magneten overeenkomt met de IE3-energie-efficiëntieklasse en in sommige gevallen overschrijdt IE4.

De nadelen van synchrone motoren met permanente magneten omvatten: verminderde efficiëntie in de loop van de tijd vanwege de natuurlijke degradatie van permanente magneten en hun hoge kosten.

De levensduur van permanente magneten is 15 ... 30 jaar oud, maar trillingen, een neiging tot corrosie met hoge luchtvochtigheid en demagnetisatie bij temperaturen van 150 ° C en hoger (afhankelijk van het merk) kan het verminderen tot 3 ... 5 jaar.

De grootste producent en exporteur van zeldzame aardmetalen (RS) is China, dat 48% van de wereldbronnen bezit en 95% van de wereldbehoeften biedt. In de afgelopen jaren heeft China de uitvoer van RSM aanzienlijk beperkt en die hun tekort op de wereldmarkt vormt en hoge prijzen ondersteunt. Rusland bezit 20% van de World-middelen van de wereld, maar hun mijnbouw is slechts 2% van de wereldproductie en de productie van producten van RSM is minder dan 1%. Dus zullen de prijzen voor permanente magneten in de komende jaren hoog zijn, die van invloed zijn op de kosten van synchrone motoren met permanente magneten.

Werk is onderweg om de kosten van permanente magneten te verminderen. Het NMS National Institute of Materials Science (Japan) heeft een merk van permanente magneten ontwikkeld op basis van NDFE12N met een kleinere inhoud van neodymium (17% in plaats van 27% in NDFE12B), de beste magnetische eigenschappen en een hoge demagnetisatie-temperatuur van 200 ° C . Bekend werk aan het creëren van permanente magneten zonder zeldzame-aarde metalen op basis van ijzer en mangaan, die de beste kenmerken hebben dan met zeldzame aardmetalen en niet-demubpenting bij hoge temperaturen.

Synchrone motoren met permanente magneten Energie-efficiëntieklasse IE4 Produceren: Weg, Kaal, Marathon Elektrisch, Nova Torque, Grundfos, Sew EuroDrive, Wem Motors, Bauer Gear Motor, Leroy Somer, Mitsubishi Electric, Hitachi, Laangenmotoren, Lönne, Hiosung, Motorgenerator Technologie, Hannig Electro-Werke, Yaskawa.

Moderne reeks elektromotoren zijn aangepast aan het werk met frequentieomvormers en hebben de volgende ontwerpfuncties: wikkeldraad met tweelaags verwarmingsbestendige Vitak-isolatie; Isolerende materialen ontworpen voor spanningen tot 2,2 van nominaal; elektrische, magnetische en geometrische symmetrie van de elektromotor; Geïsoleerde lagers en een extra aardingsbout op de zaak; Geforceerde ventilatie met een diepregelgever; Installatie van hoogfrequente sinusoïdale filters.

Dergelijke bredere fabrikanten van fabrikanten houden van Grundfos, Laandermotoren, naaien EuroDrive om de compactheid te verhogen en de afmetingen van de frequentie-verstelbare drive produceren elektromotoren die zijn geïntegreerd met frequentieomvormers te verminderen.

De kosten van energie-efficiënte elektromotoren in 1,2 ... 2 maal de kosten van de elektromotor van standaard energie-efficiëntie, daarom is de terugverdientijd van bijkomende kosten 2 ... 3 jaar, afhankelijk van de gemiddelde jaarlijkse werking.

Bibliografie

1. GOST R 54413-2011 Elektrische roterende machines. Deel 30. Klassen van energie-efficiëntie van single-speed driefasige asynchrone motoren met een kortgesloten rotor (dwz-code).

2. Safonov A.S. De belangrijkste activiteiten om de energie-efficiëntie van elektrische apparatuur van de APK //-tractoren en landbouwmachines te verbeteren. № 6, 2014. p. 48-51.

3. Safonov A.S. Het gebruik van energie-efficiënte elektromotoren in de landbouw //procedures van de II internationale wetenschappelijke en praktische conferentie "werkelijke kwesties van wetenschap en technologie", II II. Rusland, Samara, 7 april 2015. Izron, 2015. P. 157-159.

4. IEC 60034-30-30: 2008 Elektrische roterende machines. Deel 30. CPA-klassen van driefasige asynchrone motoren met één snelheid met een kortgesloten rotor (dwz-code).

5. Shumov yu.n., Safonov A.S. Energiezuinige asynchrone motoren met een koperen wikkeling van een rotor, gegoten onder druk (overzicht van buitenlandse publicaties) // elektriciteit. № 8, 2014. p. 56-61.

6. Ruis Yu.n., Safonov A.S. Energie-efficiënte elektrische machines (overzicht van buitenlandse ontwikkelingen) // elektriciteit. № 4, 2015. p. 45-47.