Efektywne asynchroniczne silniki energooszczłonne o niskim poziomie niskiej hałasu z kombinowanymi uzwojeniami

Główne zalety:

Przykładem takich silników może być asynchroniczne silniki elektryczne (AD) serii Adama. Można je kupić od fabryki Uralelektro.. Silniki serii ADEM do montażu - rozmiary łączące są w pełni zgodne z Gost R 51689. Zgodnie z klasą efektywności energetycznej odpowiadają IE 2 przez IEC 60034-30.

Prowadzenie uaktualnionych, naprawy i serwisu pracy na temat do diabła innego modyfikacji pozwala przynieść swoje główne cechy do poziomu silników ADEM w dziedzinie zmniejszenia zużycia prądu i zwiększenie operacji odmowy 2-5 razy

Według międzynarodowych ekspertów 90% istniejącej pompy jednostek pompowania spożywa 60% więcej energii elektrycznej niż w przypadku istniejących systemów. Łatwo jest wyobrazić sobie, jakie objętości zasobów naturalnych mogą być zapisywane, jeśli uwzględniamy, że odsetek pomp w globalnym zużyciu energii elektrycznej wynosi około 20%.

Unia Europejska została opracowana i przyjęta przez nową normę IEC 60034-30, zgodnie z którą założono trzy klasy efektywności energetycznej (tj. Międzynarodowej Efektywności energetycznej) jednobiegowych silników asynchronicznych z wirnikiem zwalczonym :

IE1 jest standardową klasą efektywności energetycznej - w przybliżeniu równoważna klasy efektywności energetycznej EFF2 używanej teraz w Europie;

IE2 to wysoka klasa efektywności energetycznej - w przybliżeniu równoważna skutecznej klasy efektywności energetycznej,

IE3 - Najwyższa klasa efektywności energetycznej jest nową klasą efektywności energetycznej dla Europy.

Zgodnie z wymaganiami wymienionych standardu zmiana odnosi się do prawie wszystkich silników w zakresie pojemności od 0,75 kW do 375 kW. Wprowadzenie nowego standardu w Europie odbędzie się w trzech etapach:

Od stycznia 2011 r. Wszystkie silniki muszą być zgodne z klasą IE2.

Od stycznia 2015 r. Wszystkie silniki o pojemności 7,5 do 375 kW muszą być klasą nie niższą niż IE3; W tym samym czasie silnik IE2 jest dozwolony, ale tylko podczas pracy z napędem regulowanym częstotliwością.

Od stycznia 2017 r. Wszystkie silniki o pojemności od 0,75 do 375 kW muszą być klasą nie niższą niż IE3; Jednocześnie silnik klasy IE2 jest dozwolony i podczas pracy z napędem regulowanym częstotliwością.

Wszystkie silniki wykonane zgodnie z normą IE3, w pewnych warunkach, zaoszczędź do 60% energii elektrycznej. Technologia stosowana w nowych silnikach elektrycznych umożliwia maksymalizację strat w uzwojeniu stojana, płytki stojana i wirnik silnika związany z prądami wirowymi i opóźnieniem za fazami. Ponadto silniki te są zredukowane do minimum utraty, gdy prąd przechodzi przez rowki i pierścienie kontaktowe wirnika, a także straty w łożyskach.

Napęd elektryczny jest głównym konsumentem energii elektrycznej.

Dziś zużywa ponad 40% całej produkcji energii elektrycznej, aw mieszkaniach i mediach publicznych do 80%. W warunkach deficytu zasobów energetycznych sprawia, że \u200b\u200bjest to szczególnie ostry problem oszczędzania energii w napędzie elektrycznym i środkach napędu elektrycznego.

Obecny stan badań i rozwoju w realizacji projektu

W ostatnich latach, ze względu na pojawienie się niezawodnych i dopuszczalnych przetworników częstotliwości, regulowane asynchroniczne siłowniki zaczęły być rozpowszechnione. Chociaż ich cena pozostaje wystarczająco wysoka (dwa do trzech razy droższy silnik), pozwalają one w niektórych przypadkach w celu zmniejszenia zużycia energii elektrycznej i poprawić cechy silnika, wprowadzając je do charakterystyki silników DC. Niezawodność regulatorów częstotliwości jest również czasami niższa niż silniki elektryczne. Nie każdy konsument ma możliwość inwestowania takich ogromnych pieniędzy na instalację regulatorów częstotliwości. W Europie, do 2012 r., Tylko 15% regulowanych napędów elektrycznych jest wyposażonych w silniki DC. Dlatego ważne jest, aby rozważyć problem oszczędzania energii głównie w stosunku do asynchronicznego napędu elektrycznego, w tym częstotliwości regulowany, wyposażony w specjalistyczne silniki o mniejszej spójności i koszcie.

W trakcie świata istnieją dwie główne kierunki rozwiązania określonego problemu:

Pierwszy - oszczędność energii za pomocą napędu elektrycznego ze względu na składanie konsumenta końcowego w dowolnym momencie wymaganej mocy.

druga - Wytwarzanie energooszczędnych silników spełniających normę IE-3.

W pierwszym przypadku wysiłki mają na celu zmniejszenie kosztów konwerterów częstotliwości. W drugim przypadku - na rozwój nowych materiałów elektrycznych i optymalizacji głównych rozmiarów maszyn elektrycznych.

Nowość proponowanego podejścia

Istota rozwiązań technologicznych

Kształt pola w luce roboczej standardowego silnika.

Kształt pola w szczelinie roboczej silnika z łącznie uzwojeniami.

Główne zalety silnika z kombinowanymi uzwojeniami:

Prowadzi do dodatkowych strat energii elektrycznej. Przez ostrożną ocenę ta wartość sięga 15-20% Z całkowitego zużycia zasilania obciążenia silnika ( szczególnie napęd elektryczny niskiego napięcia). Z zmniejszeniem produkcji Część napędu nie wyłącza się zgodnie z technologicznymi "powodów". W tym okresie napęd działa z niższym czynnikiem wykorzystania użyteczności ( lub ogólnie działa w bezczynności). To naturalnie wzrasta Utrata napędu elektrycznego. Zgodnie z przedstawionymi pomiarami i uproszczonymi obliczeniami ustalono, że średnie ładowanie napędu elektrycznego nie przekracza wartości 50-55% Z znamionowej mocy napędu elektrycznego. Nieoptymalne obciążenie asynchronicznego silników (AD) prowadzi do faktu, że rzeczywiste straty przekraczać znormalizowane. Zmniejszenie prądu jest nieproporcjonalnie zmniejszona pojemność - ze względu na zmniejszenie współczynnika mocy. Efektowi towarzyszy nieuzasadnione dodatkowe straty w sieciach dystrybucyjnych. Szacowana zależność poziomu utraty energii elektrycznej W silnikach z poziomu ich załadunku można odzwierdzić w formie wykresu ( patrz rysunek poniżej). Jednym z charakterystycznych "błędów" jest użycie w obliczeniach uśrednionej wartości sałata. Co prowadzi do zniekształcenia rzeczywistego wzorca stosunku energii aktywnej i reaktywnej.

Rozszerzenie dynamicznego obszaru wysokiej wydajności i wartości CPD dla silnika asynchronicznego, można znacznie zmniejszyć utratę zużytej energii elektrycznej!

Uzasadnienie projektu i zastosowanych rozwiązań

1. Kręgielnia

Od ponad 100 lat wynalazcy we wszystkich uprzemysłowionych młynach świata podejmują nieudane próby wymyślania takich silników elektrycznych, które mogą zastąpić silniki DC łatwiejsze, niezawodne i tanie jako asynchroniczne.

Decyzja została znaleziona w Rosji, ale do ustalenia ważnego wynalazcy do tej pory nie jest możliwe.

Jest patent ru 2646515 (AS 01.01.2013 nie działa) z priorytetem z dnia 22 lipca 1991 r. Przez autorów: Vlasova VG i Morozova NM, Patentetetel: Stowarzyszenie Naukowe i Produkcyjne "Kuzbasselektromotor" - "Stojana uzwojenia dwumiejskiego Trójfazowy silnik asynchroniczny ", który praktycznie w pełni spełnia następujące wnioski o patenty N. V. Yaloviegi, nauczycielowi Instytutu Moskiewskiego Technologii Elektronicznej, od 1995 r. (W tych zastosowaniach patenty nie są wydawane). Okazuje się, że początkowy pomysł nie należy do N. V. Yalovieg, który wszędzie jest reprezentowany przez wynalazców - "Rosyjski silnik parametryczny Yaloviegi" (Rady). Ale jest patent USA, wydany 29 czerwca 1993 r., Yalovieg N.v., Yalovieg S.N. i Belanov K.a., na silniku elektrycznym, podobny patent Federacji Rosyjskiej z 1991 r., Ale silnik elektryczny nie mógł być tworzony przez nazwanych patentów, ponieważ nie powiodło się, ponieważ Opis teoretyczny nie zawiera informacji o określonej wydajności uzwojenia, a "autorzy" nie mogą wyjaśnić. Nie mają "wizji" zastosowania wynalazku.

Opisana powyżej sytuacja patentowa wskazuje, że "autorzy" patentów nie są prawdziwymi wynalazkami, ale najprawdopodobniej "szpiegowali" jego przykładem wykonania z pewnej praktyki - asynchroniczny system mądry silnik, ale nie udało się rozwijać rzeczywistego wpływu efektu.

Silnik elektryczny z 2 × 3 dwuwarstwowymi uzwojeniami przesuniętymi w stosunku do siebie ma nazwę asynchroniczny silnik elektryczny z kombinowanymi uzwojeniami (AEE CO). Właściwości CO AEM umożliwiły stworzenie wielu urządzeń technologicznych na podstawie go, który spełnia najbardziej rygorystyczne wymagania energooszczędnych technologii. Projekty AEE CO obejmowały zakres mocy od 0,25 kW do 2000 kW.

2. Związek

Aby wypełnić uzwojenia silników, związek ICM stosuje się na podstawie kauczuku metylawinylosiloksanu z wypełniaczami mineralnymi wartości nanoskali.

ICM jest obiecującym materiałem energetycznym i oszczędnym zasobami do stosowania w produkcji przewodów elektrycznych i kabli, gumowych i technicznych produktów najszerszej oferty. Umożliwia wymianę przewodów o zagranicznej produkcji w zakresie temperatur od -100 do +400. Umożliwia zmniejszenie przydatnego przekroju drutu 1,5-3 razy z równymi obciążeniami prądowymi. Do produkcji stosuje się rosyjskie surowce mineralne i organiczne.

Utworzono na bazie halogenu (fluoru, chloru) gumy siły, w porównaniu z tradycyjnymi materiałami stosowanymi do tych celów, ma wiele ważnych i przydatnych właściwościach wydajności:

Przewody z ICMS prezentowane do badania nakładają się na parametry temperatury regulacyjnej (GOST 26445-85, GOST R IEC 60331-21 2003) i może być stosowany w nowoczesnym autotrakcie, samolotu, statku i innych urządzeniach elektrycznych w zakresie temperatur od -100 ° C do + 400 ° C.

Właściwości mechaniczne IRM umożliwiają ich stosowanie zarówno w statycznym, jak iw dynamicznych trybach działania urządzeń elektrycznych podatnych na ogrzewanie wysokotemperaturowe bez ekspozycji, aby otworzyć ogień do temperatury +400 ° C i otwartym ciepłem do a Temperatura +700 ° C przez 240 minut.

Twaty druciane (kabel) wytrzymuje krótkoterminowy 20-krotny przeciążenie prądu (do 10 minut) bez zakłócania ich izolacji, co znacznie przekracza zasilacz GOST dla różnych urządzeń, na przykład, autotraktor, lotnictwa, statku itp.

Wraz z zewnętrznym dmuchaniem ICM cechy ładowania temperatury można zwiększyć (w zależności od przepływu dmuchania).

Gdy spalanie izolacji nie są przydzielane. Zapach odparowania zewnętrznego koloru ICM pojawia się w temperaturze plus 160 - 200 ° C.

Właściwości ekranowania izolacji odbywają się.

Skutki odgazowania, dezaktywowania i dezynfekcji i innych rozwiązań dotyczących jakości izolacji przewodów nie zapewniają.

Testy typu ICM przedstawione na badaniach odpowiadają GOST 26445-85, GOST R IEC 60331-21-2003 "kable ogrzewania z izolacją silikonową, przenośną drutową z izolacją gumową."

3. Łożyska

Aby zmniejszyć współczynnik tarcia w łożyskach, stosuje się Ceetile do smaru mineralnego anty-smoły.

Funkcje:

Gwarantowana ciągła ochrona przed zużyciem metalowych części metalowych;

Gwarantowana jest długa stałość;

Wysoka wydajność i efektywność energetyczna;

Optymalizacja wszystkich elementów mechanicznych;

Wysoka czystość procesu z powodu stosowania tylko składników mineralnych;

Przyjazność dla środowiska;

Ciągłe czyszczenie mechaniki z Nagaru i brudu;

Szkodliwe emisje są całkowicie nieobecne.

Zalety stałych smarów Ceetiles:

Aktywne stężenie tkaniny w olejach i smarach wynosi 0,001 - 0,002%.

Ceetile pozostaje na powierzchniach nacierania, nawet po całkowitym przepływie oleju (z tarciem suchym) i całkowicie eliminuje efekty tarcia granicznego.

Cetyl jest chemicznie obojętnym substancją, a nie utlenioną, nie zniknie i nie zatrzymuje swoich właściwości w nieskończoność przez długi czas.

Działa w temperaturze do 1600 stopni.

Korzystanie z CeTile jest kilka razy zwiększa czas oleju i smarowania.

Cetylia jest nanokompleksem cząstek mineralnych - rozmiar początkowych cząstek koncentratu wynosi 14-20 nm.

Nie ma analogów z takimi właściwościami na świecie.

Prawie przez 100 lat Istnienie asynchronicznych silników w nich poprawiono przez materiały, projekt poszczególnych węzłów i części, technologii produkcji; jednak główne decyzje projektowe zaproponowane przez rosyjskiego wynalazcę M. O. Dolivo-DobrovolskyPozostał głównie niezmieniony do momentu wynalazku silników z łącznie uzwojeniami.

Metodyczne podejścia w obliczaniu asynchronicznych silników

Tradycyjne podejście do obliczania silnika asynchronicznego

W nowoczesnym podejściu do obliczania silników asynchronicznych stosuje się postulat tożsamość sinusoidalna forma Magnetyczny strumień pola i jego jednolitość Pod wszystkimi zębami stojana. Na podstawie tego postulatu, obliczenia zostały przeprowadzone jeden stojazdo zębaoraz modelowanie maszyny zostało przeprowadzone na podstawie wyżej wymienionych założeń. Jednocześnie, nie dokowanie między obliczonymi i prawdziwych modeli działania silnika asynchronicznego zrekompensowało stosowanie dużej liczby współczynników korekcyjnych. Jednocześnie obliczenie przeprowadzono dla nominalnego trybu działania silnika asynchronicznego.

Istotą naszego nowego podejścia jest to, że podczas obliczeń przeprowadzono z czasem obniżającym czasem przecinającym strumień magnetyczny strumień magnetycznych dla każdego zębów przed rozkładem pola wszystkich zębów. Krok po kroku (czas) i Perewel Cięcie dynamika wartości pola magnetycznego dla wszystkich sezonów stojanów seryjnych silników asynchronicznych dozwolone do ustalenia następujących:

pole na zębach nie ma kształtu sinusoidalnego;

pole jest naprzemiennie nieobecne od części zębów;

nie sinusoidalny w kształcie i przerw w przestrzeni pola magnetycznego generuje tę samą aktualną strukturę w stojanie.

W ciągu kilku lat, tysiące pomiarów i obliczeń chwilowych wartości pola magnetycznego przeprowadzono w przestrzeni silników asynchronicznych różnych serii. Umożliwiło to wypracować nową metodologię obliczania pola magnetycznego i zarys skutecznych sposobów poprawy podstawowych parametrów silników asynchronicznych.

Aby poprawić właściwości pola magnetycznego, zaproponowano oczywistą metodę - łącząc dwie gwiazdy i schematy trójkąta w jednym uzwojeniu.

Metoda ta była stosowana przed szeregiem naukowców i utalentowanych inżynierów, maszyn do uzwojenia, ale były empirycznie.

Wykorzystanie połączonych uzwojeń w połączeniu z nowym zrozumieniem teorii przepływu procesów elektromagnetycznych w asynchronicznych silnikach oszałamiający efekt !!!

Oszczędność energii elektrycznej, z taką samą przydatną pracą, osiąga 30-50%, prąd rozruchowy jest zmniejszony o 30-50%. Wzrasta maksymalna i punkt początkowy, wydajność ma wysoką wartość w szerokim zakresie obciążenia, COS wzrasta, operacja silnika jest ułatwiona w zmniejszonym napięciu.

Masowe wprowadzenie asynchronicznych silników z łąkowymi uzwojeniami zmniejszy zużycie energii elektrycznej o ponad 30% i poprawi sytuację środowiskową.

W styczniu 2012 r. Roślina Uralelekektowa zaczęła szeregowa produkcja asynchronicznych silników z połączonymi uzwojeniami ogólnych wyników przemysłowych serii Adama.

Obecnie trwa praca, aby utworzyć dyski trakcyjne oparte na silnikach z łącznie uzwojeniami do transportu elektrycznego.

31 stycznia 2012 r. Pojazd elektryczny z takim napędem wykonał pierwszą podróż. Testery docenili zalety napędu w porównaniu ze standardowym asynchronicznym i szeregowym.

Rynki docelowe w Federacji Rosyjskiej

Tabela aplikacji asynchronicznych silników elektrycznych z kombinowanym uzwojenia (EDO) lub modernizacja konwencjonalnych asynchronicznych silników elektrycznych do poziomu adso dla transportu pasażerskiego, transportu elektrycznego, usług mieszkaniowych i komunalnych, elektronarzędzi i indywidualnych rodzajów urządzeń przemysłowych

wnioski

Projekt asynchroniczny silniki elektryczne z kombinowanymi uzwojeniami (ADSO) ma obszerne rynki w Federacji Rosyjskiej i za granicą zgodnie z IEC 60034-30.

W przypadku dominacji na rynku silników asynchronicznych z łącznie uzwojeniami, budowa zakładu z rocznym programem wynosi 2 miliony silników i 500 tysięcy sztuk. Przetworniki częstotliwości (PC) rocznie.

Nomenklatura produktów roślinnych, tysiąc sztuk ..

Dla całego świata kryzys gospodarczy idzie dzisiaj. Jednym z jego powodów jest kryzys energetyczny. Dlatego kwestia oszczędzania energii jest dziś bardzo ostry. Temat ten jest szczególnie istotny dla Rosji i Ukrainy, gdzie koszty energii elektrycznej na jednostkę produktów są 5 razy wyższe niż w rozwiniętych krajach europejskich. Zmniejszenie zużycia energii elektrycznej przez przedsiębiorstwa kompleksu paliwowego i energetycznego Ukrainy i Rosji Głównym zadaniem nauki, przemysłu elektrycznego i elektronicznego tych krajów. Ponad 60% energii elektrycznej stosowanej w przedsiębiorstwach odpowiada na napęd elektryczny. Jeśli uważamy, że wydajność nie jest więcej niż 69%, tylko za pomocą energooszczędnych silników może zaoszczędzić więcej niż 120 GW / H energii elektrycznej rocznie, co wyniesie ponad 240 milionów rubli z 100 tysięcy silników elektrycznych. Jeśli dodasz więcej oszczędności, aby zmniejszyć moc zainstalowaną, otrzymamy ponad 10 miliardów rubli.

Jeśli ponownie obliczysz te dane na oszczędności paliwa, oszczędności otrzymują 360-430 mln ton paliwa warunkowego rocznie. Taka cyfra odpowiada 30% całej wewnętrznej energii zużywanej w kraju. Jeśli dodasz oszczędność energii elektrycznej tutaj ze względu na zastosowanie napędu regulowanego częstotliwości, liczba ta rośnie do 40%. W Rosji, nakaz zmniejszenia intensywności energii do 2020 r. O 40% została już podpisana.

Od września 2008 r. IEC 60034-30 został przyjęty w Europie, gdzie wszystkie silniki są podzielone na 4 klasy efektywność energetyczną:

• standard (IE1);
• wysoki (IE2);
• wyższy, premium (IE3);
• ultrawe, kolacja-premium (IE4).

Obecnie wszyscy główni producenci europejscy zaczęli produkować energooszczędne silniki. Co więcej, wszyscy amerykańscy producenci zastępują "wysokie" silniki efektywności energetycznej na "wyższych" silnikach efektywności energetycznej.

• Rozwój energooszczędnych serii sieci ogólnych jest również zaangażowany w naszych krajach. Producenci mają trzy problemy rosnącej efektywności energetycznej;
• Rozwój i rozwój nowych energooszczędnych silników asynchronicznych niskiego napięcia, odpowiadające światowym poziomie rozwoju przemysłu elektrycznego i inżynieryjnego do stosowania na rynkach krajowych i międzynarodowych;
• Wzrost skuteczności skuteczności nowo utworzonych silników energooszczędnych zgodnie z normą Efektywności energetycznej IEC 60034-30, pomimo faktu, że wzrost zużycia materiału stosowanego w silnikach klasy IE2 nie więcej niż 10 procent;
• Należy osiągnąć oszczędności materiałów aktywnych, odpowiadających oszczędnościom 10 kW w mocy na 1 kg uzwojenia miedzi. W wyniku wykorzystania energooszczędnych modeli silników elektrycznych, liczba urządzeń do tłoczenia zmniejsza się o 10-15%;

Rozwój i wprowadzenie silników elektrycznych o wysokiej wydajności eliminuje problem konieczności zwiększenia zainstalowanej mocy sprzętu elektrycznego i zmniejszyć emisje szkodliwych substancji do atmosfery. Ponadto spadek hałasu i wibracji, wzrost niezawodności całego napędu elektrycznego jest niepodważalny argument na rzecz wykorzystania energooszczędnych asynchronicznych silników elektrycznych;

Opis energooszczędnych silników asynchronicznych serii 7A

Silniki asynchroniczne serii 7A (7AVE) są trójfazowe asynchroniczne silniki elektryczne, ogólna seria przemysłowa z obwodowym wirnikiem. Silniki te są już przystosowane do stosowania w regulowanych częstotliwości obwodach elektrycznych. Mają wydajność o 2-4% wyższe niż w przypadku analogów produkowanych w Rosji (Effi). Dostępne ze standardowym zakresem osi obrotowej: od 80 do 355 mm, obliczone w zasilaniu od 1 do 500 kW. Przemysł opanował silniki ze standardową częstotliwością obrotową: 1000, 1500, 3000 obr./min i napięcia: 220/380, 380/660. Silniki są wykonane z stopniem ochrony odpowiedniej IP54 i izolacji klasy F. Dopuszczalne przegrzanie odpowiada klasie B.

Zalety stosowania silników asynchronicznych serii 7A

Zalety stosowania asynchronicznych silników serii 7A obejmują ich wysoką wydajność. Oszczędność energii elektrycznej z zainstalowaną mocą p O of j \u003d 10 000 kW na oszczędności energii można uratować do 700 tysięcy dolarów / roku. Kolejną zaletą takich silników jest ich wysoka niezawodność i żywotność, ponadto są poniżej hałasu w około 2-3 razy w stosunku do poprzednich silników serii. Pozwalają Ci wyprodukować więcej inkluzji i zatrzasku. Silniki mogą działać z wahaniami sieciowymi do 10% napięcia.

Funkcje projektowania

W silnikach elektrycznych używanych jest uzwojenie nowego typu typu, który może być pokryty na sprzęt do uzwojenia starego pokolenia. W produkcji silników stosowanych są nowe lakiery impregnacyjne, zapewniając wyższą cementację i wysoką przewodność cieplną. Efektywność stosowania materiałów magnetycznych jest znacznie zwiększona. W 2009 r. Wymiary zostały opanowane 160 i 180, aw okresie 2010-2011. Wymiary 280, 132, 200, 225, 250, 112, 315, 355 mm zostały opanowane.

UDC 621.313.333: 658.562

Energooszczędne silniki asynchroniczne do regulowanego napędu elektrycznego

O.O. Muravlev.

Tomsk Politechniczny Uniwersytet E-mail: [Chroniony e-mail]

Możliwość tworzenia energooszczędnych silników asynchronicznych bez zmiany przekroju do regulowanych napędów elektrycznych, co umożliwia zapewnienie prawdziwej oszczędzania energii. Dokonano sposobów zapewnienia oszczędności energii dzięki zastosowaniu asynchronicznych silników o zwiększonej mocy w pompowaniu jednostek obudowy i usług komunalnych. Obliczenia gospodarcze i analiza wyników pokazują efektywność ekonomiczną stosowania silników o wysokiej mocy, pomimo wzrostu wartości samego silnika.

Wprowadzenie

Zgodnie z "strategią energetyczną na okres do 2020", najwyższym priorytetem polityki energetycznej państwa jest zwiększenie efektywności energetycznej przemysłu. Skuteczność rosyjskiej gospodarki jest znacznie zmniejszona z powodu wysokiej intensywności energii. W tym wskaźniku Rosja wynosi 2,6 razy przed Stanami Zjednoczonymi, 3,9 razy Europa Zachodnia, 4,5 razy. Tylko w części te różnice mogą być uzasadnione surowymi warunkami klimatycznymi Rosji i ogromną jej terytorium. Jednym z głównych sposobów zapobiegania kryzysowi energetycznym w naszym kraju jest przeprowadzenie polityki zapewniającej wdrażanie na dużą skalę w przedsiębiorstwach technologii oszczędzania energii i zasobów. Oszczędność energii stała się priorytetowym kierunkiem polityki technicznej we wszystkich krajach rozwiniętych świata.

W niedalekiej przyszłości problem oszczędzania energii zwiększy swoją ocenę w przyspieszonym rozwoju gospodarki, gdy pojawia się deficyt energii elektrycznej i możliwe jest zrekompensowanie na dwa sposoby - wprowadzenie nowych systemów generujących energii i oszczędność energii . Pierwszy sposób jest droższy i trwały w czasie, a druga jest częściej szybsza i opłacalna, ponieważ 1 kW mocy podczas oszczędzania energii wynosi 4 ... 5 razy mniej niż w pierwszym przypadku. Wysokie koszty energii elektrycznej na jednostkę uniwersalnego produktu brutto tworzą ogromny potencjał oszczędzania energii w gospodarce narodowej. Zasadniczo wysoka intensywność energii gospodarki jest spowodowana wykorzystaniem technologii dystrybucji energii i sprzętu, dużej utraty zasobów energetycznych (gdy są one wydobywcze, przetwarzanie, przetwarzanie, transport i zużycie), irracjonalna struktura gospodarki (wysoka proporcja energochłonnej produkcji przemysłowej). W rezultacie gromadzono rozległy potencjał oszczędzania energii, oszacowano na 360,430 mln ton. t. lub 38,46% nowoczesnego zużycia energii. Wdrożenie tego potencjału może pozwolić, wraz ze wzrostem gospodarki przez 20 lat w 2,3 ... 3,3 razy, ogranicza się do wzrostu zużycia energii tylko 1,25.1.4 razy, znacznie poprawić jakość życia obywateli i konkurencyjność krajowego

produkty i usługi na rynkach krajowych i zagranicznych. Tak więc oszczędność energii jest ważnym czynnikiem wzrostu gospodarczego i zwiększenia skuteczności gospodarki narodowej.

Celem tej pracy jest rozważenie możliwości tworzenia energooszczędnych silników asynchronicznych (AD) do regulowanych dysków elektrycznych, aby zapewnić prawdziwe oszczędność energii.

Możliwości tworzenia energii

silniki asynchroniczne.

W tej pracy podstawę podejścia ogólnoustrojowego określa skuteczne sposoby zapewnienia prawdziwego oszczędzania energii. Podejście systemowe do oszczędzania energii łączy dwa kierunki - poprawa konwerterów i asynchronicznych silników. Biorąc pod uwagę możliwości nowoczesnej technologii obliczeniowej, poprawę metod optymalizacji, przychodzimy do potrzeby tworzenia kompleksu oprogramowania i obliczeniowego do projektowania energooszczędnego ciśnienia krwi, pracy w regulowanych dyskach elektrycznych. Biorąc pod uwagę wielki potencjał oszczędzania energii w bombardowaniu mieszkaniowym (mieszkania i usługi komunalne), rozważ możliwość korzystania z regulowanego napędu elektrycznego na podstawie silników asynchronicznych w tym obszarze.

Rozwiązanie problemu oszczędzania energii jest możliwe podczas poprawy regulowanego napędu elektrycznego na podstawie asynchronicznych silników, które muszą być zaprojektowane i wytwarzane specjalnie do technologii energooszczędnych. Obecnie potencjał oszczędzania energii dla najbardziej masywnych napędów elektrycznych - jednostki pompujące wynosi ponad 30% zużycia energii. W oparciu o monitorowanie na terytorium Ałtaj możliwe jest uzyskanie przy stosowaniu regulowanego napędu elektrycznego na podstawie silników asynchronicznego, następujące wskaźniki: oszczędności energii elektrycznej - 20,60%; oszczędności wody - do 20%; wykluczenie wstrząsów hydraulicznych w systemie; zmniejszenie prądów wyjściowych silników; minimalizowanie kosztów usług; Zmniejszenie prawdopodobieństwa sytuacji awaryjnych. Wymaga to poprawy wszystkich jednostek napędowych elektrycznych, a przede wszystkim główny element wykonujący elektromechaniczną transformację energii - silnik asynchroniczny.

Teraz, w większości przypadków seryjne asynchroniczne silniki ogólne stosowane są w regulowanym napędzie elektrycznym. Poziom konsumpcji materiałów aktywnych na jednostkę reklamy zasilania była praktycznie ustabilizowana. Według niektórych szacunków stosowanie szeregowego ciśnienia krwi w regulowanych dyskach elektrycznych prowadzi do zmniejszenia ich wydajności i zwiększenia mocy zainstalowanej o 15,20%. Wśród rosyjskich i zagranicznych ekspertów jest to opinia, że \u200b\u200bpotrzebne są specjalne silniki do takich systemów. Obecnie wymaga nowego podejścia do projektowania z powodu kryzysu energetycznego. Masowe piekło przestało być czynnikiem definiującym. Powyższe zwiększa wskaźniki energii, w tym poprzez zwiększenie ich wartości i konsumpcji materiałów aktywnych.

Jedną z obiecujących metod poprawy napędu elektrycznego jest konstrukcja i wytwarzanie ciśnienia krwi specjalnie dla określonych warunków pracy, co jest korzystne dla zapewnienia oszczędności energii. Jednocześnie zadanie adaptacji ciśnienia krwi zostało rozwiązane w określonym napędzie, co daje największy efekt ekonomiczny w warunkach pracy.

Należy zauważyć, że wydanie piekła jest konkretnie dla regulowanego napędu elektrycznego Produkt Simens (Niemcy), Atlan-Ge Motors (USA), Lenze Bachofen (Niemcy), Leroy Somer (Francja), Maiden (Japonia). Istnieje stałą tendencję do globalnego budynku elektrometrycznego, aby rozszerzyć produkcję takich silników. Ukraina opracowała projektowanie pakietu oprogramowania modyfikacji ciśnienia do regulowanego napędu elektrycznego. W naszym kraju GOST R 51677-2000 jest zatwierdzony do piekła z wskaźnikami o wysokiej energii i może wkrótce zorganizować w najbliższej przyszłości. Zastosowanie modyfikacji ciśnienia krwi zaprojektowane specjalnie do zapewnienia skutecznego oszczędzania energii jest kierunkiem perspektywicznym do poprawy silników asynchronicznych.

Jednocześnie pojawia się pytanie o rozsądny wybór odpowiedniego silnika z różnych wykonania, modyfikacje nomenklatury wyjść silników, ponieważ stosowanie ogólnych przemysłowych silników asynchronicznych do napędu elektrycznego z regulowaną częstotliwością obrotową jest nieoptymalny w wskaźnikach masowych, kosztów i energii. W związku z tym wymaga projektowania energooszczędnych silników asynchronicznych.

Energooszczędny jest silnik asynchroniczny, w którym przy użyciu systematycznego podejścia do projektowania, produkcji i działania, wydajności, współczynnika mocy i niezawodności jest zwiększona. Wymagania charakterystyczne dla ogólnych dysków przemysłowych są minimalizacją kosztów kapitałowych i operacyjnych,

w tym konserwację. W tym względzie i na mocy niezawodności i prostoty mechanicznej części napędu elektrycznego, przytłaczająca większość ogólnych przemysłowych napędów elektrycznych opiera się na silniku asynchronicznym - najbardziej ekonomicznym silnikiem, który jest konstruktywnie prosty, bezpretensjonalny i ma niski koszt. Analiza problemów regulowanych silników asynchronicznych wykazała, że \u200b\u200bich rozwój należy przeprowadzić na podstawie systematycznego podejścia, biorąc pod uwagę cechy pracy w regulowanych dyskach elektrycznych.

Obecnie, w związku ze zwiększonymi wymaganiami dotyczącymi efektywności poprzez rozwiązanie problemów oszczędności energii i poprawy niezawodności systemów elektrycznych, zadanie modernizacji silników asynchronicznych jest szczególnie istotne w celu poprawy ich charakterystyki energetycznej (wydajność i współczynnik mocy), uzyskanie nowych cech konsumentów (Poprawa ochrony środowiska, w tym uszczelnianie), zapewniając niezawodność w projektowaniu, produkcji i eksploatacji silników asynchronicznych. Dlatego, przy wdrażaniu badań i rozwoju w dziedzinie modernizacji i optymalizacji silników asynchronicznych, konieczne jest stworzenie odpowiednich technik w celu określenia ich optymalnych parametrów, od warunków uzyskania maksymalnej cech energetycznych i obliczanie charakterystyki dynamicznej (czas rozpoczęcia, ogrzewanie uzwojenia itp.). W wyniku badań teoretycznych i eksperymentalnych, ważne jest określenie najlepszych absolutnych i specyficznych cech energetycznych silników asynchronicznych, w oparciu o wymagania przemiennego prądu, które są regulowane.

Koszt konwertera jest zwykle kilka razy wyższy niż wartość asynchronicznego silnika tej samej mocy. Silniki asynchroniczne są głównymi przetwornikami energii elektrycznej do mechanicznych i w dużej mierze określają efektywność oszczędności energii.

Istnieją trzy sposoby zapewnienia skutecznego oszczędzania energii przy stosowaniu regulowanego napędu elektrycznego na podstawie asynchronicznych silników:

Poprawa piekła bez zmian w przekroju;

Poprawa ciśnienia krwi ze zmianą geometrii stojana i wirnika;

Wybór piekła ogólnego przemysłu

większa moc.

Każda z tych metod ma swoje zalety, niedociągnięcia i ograniczenia w sprawie wniosku, a wybór jednego z nich jest możliwy tylko przez ocenę ekonomiczną odpowiednich opcji.

Poprawa i optymalizacja asynchronicznych silników ze zmianą geometrii stojana, a wirnik da większy wpływ, silnik zaprojektowany będzie miała najlepszą cech energetycznych i dynamicznych. Jednak koszty finansowe modernizacji i ponownego wyposażenia produkcji dla jego kwestii spowodują znaczne kwoty. Dlatego na pierwszy etapie rozważamy wydarzenia, które nie wymagają dużych kosztów finansowych, ale jednocześnie zapewniają prawdziwe oszczędność energii.

Wyniki badań

Obecnie ciśnienie krwi dla regulowanego napędu elektrycznego jest praktycznie nie rozwinięty. Wskazane jest stosowanie specjalnych modyfikacji asynchronicznych silników, w których znaczki są konserwowane na stojanie i wirniki i podstawowych elementach konstrukcyjnych. W tym artykule omówiono możliwość tworzenia energooszczędnych ciśnienia krwi poprzez zmianę długości rdzenia stojana (/), liczby obrotów w fazie uzwojenia stojana (nr) i średnicy drutu przy użyciu poprzecznego geometria przekroju. Na etapie początkowym wykonano modernizowane asynchroniczne silniki z krótkotrwałym wirnikiem ze względu na zmianę tylko długości aktywnej. Silnik asynchroniczny AIR112M2 o pojemności 7,5 kW, wytworzony w OJSC Sibelectromotor (Tomsk) jest traktowany jako silnik podstawowy. Wartości długości rdzenia stojana do obliczeń zostały wykonane w zakresie /\u003d100.170%. Wyniki obliczeń w postaci zależności (PPS) i nominalnej (CNA) wydajności na długości próbnika silnika są prezentowane na FIG. jeden.

Figa. 1. Zależności efektywności maksymalnej i nominalnej przy różnej długości rdzenia stojana

Z FIG. 1 pokazuje, jak skuteczność skuteczności znacznie zmienia się ilościowo ze wzrostem długości. Aktualizowane ciśnienie krwi ma efektywność nominalną wyższą niż w przypadku silnika podstawowego, gdy długość rdzenia stojana zmienia się na 160%, podczas gdy najwyższe wartości efektywności nominalnej obserwuje się przy 110.125%.

Zmień tylko długość rdzenia, a w wyniku czego zmniejsza straty w stali, pomimo pewnego wzrostu wydajności, nie jest najbardziej skutecznym sposobem poprawy silnika asynchronicznego. Bardziej racjonalna będzie zmieniająca dane długości i uzwojenia silnika (liczba obrotów uzwojenia i przekroju poprzecznego drutu uzwojenia stojana). Rozważając ten przykład wykonania wartość długości rdzenia stojana do obliczeń pobrano w zakresie /\u003d100.130%. Zakres zmian w obrotie uzwojenia stojana podjęto równą № \u003d 60.110%. W silniku bazowym, numer wartości \u003d 108 obrotów i p "\u003d 0,875. Na rys. 2 przedstawia wykres wymiany wydajności wydajności podczas zmiany danych uzwojenia i aktywnej długości silnika. Gdy zmiana liczby obrotów stojana uznawana w kierunku spadku, istnieje gwałtowny spadek wydajności wydajności do 0,805 i 0,819 w silnikach o długości 100 i 105%, odpowiednio.

Silniki w zakresie wymiany długości /\u003d110.130% mają wydajność wydajności wyższej niż silnika podstawowego, na przykład № \u003d 96 ^ "\u003d 0,876.0,885 i № \u003d 84 przy 1 \u003d 125,130% ma p" 0,879.0,885. Wskazane jest rozważenie silników o długości w zakresie 110,130%, a ze spadkiem liczby obrotów uzwojenia stojana o 10%, co odpowiada № \u003d 96 obrotów. Ekstremalna funkcja (rys. 2), odizolowana z ciemnym kolorem, odpowiada tym długościom długości i obrotu. Wydajność CPD wzrasta o 0,7.1,7% i jest

Widzimy trzeci sposób zapewnienia oszczędności energii w fakcie, że można zastosować asynchroniczny silnik ogólnej wydajności przemysłowej większej mocy. Wartości długości rdzenia stojana do obliczeń zostały wykonane w zakresie /\u003d100.170%. Analiza uzyskanych danych pokazuje, że silnik badany AIR112M2 o pojemności 7,5 kW, ze wzrostem jej długości do 115%, maksymalna wartość wydajności PD, CX \u003d 0,885 odpowiada mocy P2SH "\u003d 5,5 kw. Fakt ten wskazuje, że silniki silników AIR112M2 mogą być stosowane w regulowanym napędzie elektrycznym o zwiększonej mocy 7,5 kW, zamiast silnika podstawowego o pojemności 5,5 kW serii AIR90M2. Silnik o pojemności 5,5 kW

zdolność energii elektrycznej zużyta rocznie wynosi 71950 rubli, która jest znacznie wyższa niż taki sam wskaźnik w silniku zwiększonej długości (115% podstawy) o pojemności 7,5 kW w C \u003d 62570 p. Jednym z powodów tego faktu jest zmniejszenie udziału energii elektrycznej w celu pokrycia strat do ciśnienia krwi ze względu na pracę silnika w dziedzinie zwiększonych wartości wydajności.

Zwiększona moc silnika musi być uzasadniona zarówno koniecznością techniczną, jak i ekonomiczną. W badaniu silników o wysokiej mocy, szereg reklam ogólnych zastosowań przemysłowych serii powietrza w zakresie wydajności 3,75 kW. Jako przykład rozważyć ciśnienie krwi o częstotliwości obrotu 3000 obrotów na minutę, które są najczęściej stosowane w pompowaniu jednostek mieszkaniowych i media publicznych, co wiąże się z specyfika regulacji jednostki pompy.

Figa. 3. Zależność oszczędności dla średniej żywotności z użytecznej mocy silnika: Falista linia jest zbudowana zgodnie z wynikami obliczeń, stała - przybliżona

Aby uzasadnić korzyści ekonomiczne z wykorzystania silników o wysokiej mocy, przeprowadzono obliczenia i porównywanie silników wymaganych dla tej mocy i silników, które mają wyżej wymieniony. Na rys. 3 przedstawia wykresy oszczędności dla średniej żywotności (E10) z przydatnej mocy na wale silnika. Analiza pokazów zależności

efektywność ekonomiczna stosowania silników o dużej mocy, pomimo wzrostu wartości samego silnika. Oszczędność energii elektrycznej dla średniej żywotności jest silnikami z prędkością obrotową 3000 obr.235 tysięcy p.

Wniosek

Ogromny potencjał oszczędzania energii w Rosji zależy od obszernego kosztu energii elektrycznej w gospodarce narodowej. Systematyczne podejście do rozwoju asynchronicznych napędów regulowanych napędów elektrycznych i organizacji ich masowej produkcji może zapewnić skuteczną oszczędność energii, w szczególności w służbach mieszkaniowych i komunalnych. Podczas rozwiązywania problemu oszczędzania energii należy stosować asynchroniczny regulowany napęd elektryczny, alternatywy, do których obecnie nie jest.

1. Zadaniem tworzenia energooszczędnych silników asynchronicznych, które spełniają specyficzne warunki ochrony pracy i energii, należy rozwiązać dla określonego regulowanego napędu elektrycznego przy użyciu systematycznego podejścia. Obecnie stosowane jest nowe podejście do projektowania silników asynchronicznego. Określając czynnikiem jest zwiększenie charakterystyki energetycznej.

2. Możliwość tworzenia energooszczędnych silników asynchronicznych bez zmiany geometrii przekroju wraz ze wzrostem długości rdzenia stojana do 130% i zmniejsza liczbę obrotów stojana, do 90% dla regulowanych dysków elektrycznych, które umożliwia zapewnienie prawdziwej oszczędzania energii.

3. Wyświetlanie sposobów zapewnienia oszczędności energii poprzez zastosowanie silników asynchronicznych zwiększonej mocy w pompowaniu jednostek sferze mieszkalnictwa i usług komunalnych. Na przykład, gdy zastępując silnik AIR40M2 o pojemności 5,5 kW, silnik oszczędności energii elektrycznej AI112M2 wynosi do 15%.

4. Zaimplementowane obliczenia gospodarcze i analiza wyników pokazują efektywność ekonomiczną stosowania silników o dużej mocy, pomimo wzrostu wartości samego silnika. Oszczędność energii elektrycznej dla średniej żywotności jest wyrażona w dziesiątkach i setkach tysięcy rubli. W zależności od zasilania silnika i jest 33.325 tys. Rubli. W przypadku silników asynchronicznych o częstotliwości obrotu 3000 obr./min.

BIBLIOGRAFIA

1. Strategia energetyczna Rosji na okres do 2020 r. // Paliwo i energia.

2003. - № 2. - P. 5-37.

2. Andronov A.L. Oszczędność energii w systemach zasilania wodą napędu elektrycznego // energii elektrycznej i przyszłości cywilizacji: Mater. naukowe-tech. . - Tomsk, 2004. - P. 251-253.

3. Sidelnikov B.v. Perspektywy rozwoju i stosowania bezkontaktowych silników elektrycznych // oszczędzania energii. - 2005. - № 2. - P. 14-20.

4. Petrushin V.S. Systematyczne podejście do projektowania regulowanych silników asynchronicznych // elektromechaniki, technologii elektrycznych i elektromateranów: postępowanie 5. Inter-Dunaju. . Icee-2003. - Krym, Aluda, 2003. - Ch. 1. -s. 357-360.

5. Gost R 51677-2000 Maszyny elektryczne asynchroniczne o pojemności od 1 do 400 kW włącznie. Silniki. Wskaźniki wydajności. - M.: Wydawnictwo Standardy, 2001. - 4 s.

6. Muraviev o.P., Muravieva O.O. Napęd prędkości zmiennej indukcyjnej jako podstawa efektywnego oszczędzania energii // 8 stażysta rosyjsko-koreańsko-koreańsko-koreańscy. Symp. Nauka i technologia Korus 2004. - Tomsk: TPU, 2004.

V. 1. - P. 264-267.

7. Muraviev o.P., Muravieva O.o., Vekhter E.v. Energetyczne parametry silników indukcyjnych jako podstawy oszczędności energii w zmiennej prędkości napędu // 4. stażysta. Kompatybilność warsztatowa w Elektronics CP 2005. - 1-3 czerwca 2005 r., Gdynia, Polska, 2005. -p. 61-63.

8. Muravlev o.P., Muravleva o.o. Moc skuteczne silniki indukcyjne do oszczędzania energii // 9. stażysta rosyjsko-koreańscy. Symp. Nauka i technologia Korus 2005. - Nowosibirsk: Nowosybirsk Państwowy Uniwersytet Techniczny, 2005. - V. 2. - P. 56-60.

9. Vekter E.v. Wybieranie asynchronicznych silników o dużej mocy zapewniają oszczędność energii jednostek pompujących w mieszkaniach i użyteczności publicznej // Nowoczesne wyposażenie i technologie: postępowanie 11. Międzynarodowego. Praktyka naukowa. . Młodzież i uczniowie. -Time: Wydawnictwo TPU, 2005. - T. 1. - P. 239-241.

UDC 621.313.333: 536.24

Modelowanie operacji wielofazowych asynchronicznych silników w trybach operacyjnych awaryjnych

D.M. Glukhov, och. Muravleva.

Tomsk Politechniczny Uniwersytet E-mail: [Chroniony e-mail]

Proponowany jest model matematyczny procesów termicznych w wielofazowej silnik asynchroniczny, który umożliwia obliczenie nadmiaru temperatur nawijania podczas trybów awaryjnych. Adekwatność modelu jest weryfikowany eksperymentalnie.

Wprowadzenie

Intensywny rozwój elektroniki i mikroprocesora prowadzi do tworzenia wysokiej jakości regulowanych napędów AC, aby wymienić napędy elektryczne DC i nieuregulowany napęd elektryczny AC ze względu na większą niezawodność silników elektrycznych AC w \u200b\u200bporównaniu z maszynami DC.

Regulowane napędy elektryczne mają obszary zastosowania nieuregulowane zarówno w celu zapewnienia cech technologicznych, jak i na oszczędzanie energii. Ponadto, preferowane są dokładnie maszyny AC, asynchroniczne (AD) i synchroniczne (SD), ponieważ mają one najlepsze wskaźniki kanału masowego, wyższą niezawodność i żywotność, jest łatwiejsze w utrzymaniu i naprawie w porównaniu z maszynami kolektora DC. Nawet w takim tradycyjnym regionie "kolekcjonerskim", taki jak transport elektryczny, maszyny DC są gorsze od silników AC regulowanych częstotliwościami. Rosnące miejsce w produkcji fabryk budowy elektromitu zajmuje modyfikacje i wyspecjalizowane występy silników elektrycznych.

Utwórz uniwersalny, odpowiedni silnik regulowany częstotliwości na wszystkie okazje. Może być optymalny dla każdej specyficznej kombinacji prawa i metody kontroli, zakresu kontroli częstotliwości i charakter obciążenia. Multiphase Silnik asynchroniczny (MAD) może być alternatywą dla maszyn trzech fazowych po zasilaniu przetwornicy częstotliwości.

Celem tej pracy jest opracowanie modelu matematycznego do badania pola termicznych wielofazowych asynchronicznych silników zarówno w trybach stabilnych, jak i awaryjnych, które towarzyszą odłączenie (klif) faz (lub jednej fazy) w celu Pokaż możliwość pracy maszyn asynchronicznych w regulowanym napędzie elektrycznym bez użycia dodatkowych narzędzi chłodzących.

Modelowanie pola termicznego

Cechy działania maszyn elektrycznych w regulowanym napędzie elektrycznym, a także wysokie wibracje i hałas, nakładając się pewne wymagania projektowe, wymagają innych podejść podczas projektowania. Jednocześnie cechy silników wielofazowych dokonują takich maszyn odpowiednich do stosowania w regulowanym

Nowoczesne trójfazowe silniki energooszczędne umożliwiają znacząco zmniejszenie kosztów energii elektrycznej z powodu wyższej wydajności. Innymi słowy, takie silniki są zdolne do rozwijania większej energii mechanicznej z każdego cylinowa energii elektrycznej. Bardziej wydajne wydatki na energię osiąga się z powodu indywidualnej kompensacji mocy reaktywnej. W tym samym czasie projekt energooszczędnych silników elektrycznych charakteryzuje się dużą niezawodnością i długą żywotnością.

Uniwersalny trójfazowy energooszczędny silnik elektryczny Wesel 2SIE 80-2B Execution IMB14

Stosowanie trójfazowych silników energooszczędnych

Możliwe jest użycie trójfazowych silników energooszczędnych w prawie wszystkich sektorach. Od zwykłych silników trójfazowych różnią się jedynie do niskiego zużycia energii. W warunkach ciągłego wzrostu cen energii, energooszczędne silniki elektryczne mogą stać się prawdziwie korzystną opcją dla małych producentów towarów i usług oraz dużych przedsiębiorstw przemysłowych.

Pieniądze wydane na zakupie trójfazowej energooszczędnej silnika szybko powrócą do Ciebie w formie oszczędności skierowanych do zakupu energii elektrycznej. Nasz sklep oferuje dodatkową korzyść, kupując wysokiej jakości trójfazowy silnik energooszczędny wzdłuż naprawdę niskiej ceny. Wymiana przestarzałych silników elektrycznych moralnych i fizycznie do najnowszych modeli oszczędzania energii zaawansowanej - następny krok na nowym poziomie rentowności biznesowych.

Około 60% energii elektrycznej zużyte w przemyśle energii elektrycznej spędza się na napędzie pracowników. W tym przypadku głównym konsumentom energii elektrycznej są silnikami AC. W zależności od struktury produkcji i charakteru procesów technologicznych, udział zużycia energii silników asynchronicznych wynosi 50 ... 80%, silniki synchroniczne 6 ... 8%. Całkowita wydajność silników elektrycznych wynosi około 70%, więc poziom efektywności energetycznej odgrywa znaczącą rolę w rozwiązywaniu problemu oszczędności energii.

W opracowywaniu i produkcji silników elektrycznych od 01.06.2012 r. Utworzono krajowy standard GOST R 54413-2011, w oparciu o międzynarodową normę IEC 60034-30: 2008 i ustanowienie czterech klas efektywności energetycznej silnika: IE1 - Normal (Normal (Standard) , IE2 - Podwyższony, IE3 - Premium, IE4 - Super Premium. Norma zapewnia szybową przejście do produkcji do wyższych klas efektywności energetycznej. Od stycznia 2015 r. Wszystkie dostępne silniki elektryczne o pojemności 0,75 ... 7,5 kW powinny mieć klasę efektywności energetyczną nie niższą niż IE2, i 7,5 ... 375 kW - nie niższa niż IE3 lub IE2 (z obowiązkowym kompletnym zestawem przez przetwornik częstotliwości). Od stycznia 2017 r. Wszystkie wyprodukowane silniki elektryczne o pojemności 0,75 ... 375 kW powinny mieć klasę efektywności energetycznej nie niższą niż IE3 lub IE2 (dozwolone podczas pracy w napędzie częstotliwości).

W silnikach asynchronicznych osiągnięto wzrost efektywności energetycznej:

Zastosowanie nowych marek stali elektrycznej o mniej specyficznych stratach i mniejszej grubości blachy.

Spadek luki powietrznej między stojanem a wirnikiem oraz świadczeniem jego jednolitości (przyczynia się do zmniejszenia składnika namagnesowania obecnego obawiania prądu, zmniejszenie rozpraszania różnicowego i zmniejszenia strat elektrycznych).

Zmniejszone obciążenia elektromagnetyczne, tj. Wzrost masy materiałów aktywnych ze spadkiem liczby obrotów i zwiększenie przekroju przewodu uzwojenia (prowadzi do zmniejszenia uzwojeń i odporności na straty elektryczne).

Optymalizacja geometrii zębów, stosowanie nowoczesnej izolacji i lakieru impregnacji, nowe marki drutu uzwojenia (zwiększa współczynnik napełniania z miedzi do 0,78 ... 0,85 zamiast 0,72 ... 0,75 w standardowej wydajności energetycznej silników elektrycznych) . Prowadzi do zmniejszenia uzwojeń i odporności na straty elektryczne.

Zastosowanie miedzi do wytwarzania nawijania wirnika zwróconego zamiast aluminium (prowadzi do zmniejszenia rezystancji elektrycznej uzwojenia wirnika o 33% i odpowiedniej redukcji strat elektrycznych).

Zastosowanie wysokiej jakości łożysk i stabilnych smarów niskiego stopnia, usunięcie łożysk poza osłoną łożyska (poprawia łożyska dmuchające i przenoszenie ciepła, zmniejsza poziom hałasu i utratę mechaniczną).

Optymalizacja projektu i wydajności jednostki wentylacyjnej, biorąc pod uwagę mniejsze ogrzewanie elektrod zwiększenia efektywności energetycznej (zmniejsza poziom hałasu i utratę mechaniczną).

Stosując wyższą klasę odporności na ogrzewanie izolacji F przy dostarczaniu przegrzania w klasie B (unika mocy reheasalskiej w systematycznym przeciążeniu do 15%, prowadzi silniki w sieciach o znacznych wahaniach napięcia, a także w podwyższonej temperaturze otoczenia bez obniżania obciążenia ).

Rachunkowość przy projektowaniu możliwości pracy z przetwornicą częstotliwości.

Serial produkcja energooszczędnych silników jest opanowana przez znanych firm jako Siemens, Weg, General Electric, Sew Eurodrive, ABB, Baldor, MGE-Motor, Grundfos, ATB Brook Crompton. Duży producentem krajowym jest rosyjska obawa elektrotechniczna "RusallProm".

Największy wzrost efektywności energetycznej jest możliwe do osiągnięcia w silnikach synchronicznych z magnesami trwałymi, które wyjaśniono brakiem poważnych strat w wirniku i stosowaniu magnesów o wysokiej energii. W wirniku, ze względu na brak uzwojenia wzbudzenia, tylko dodatkowe straty z najwyższej harmonicznej w rdzeniu wirnika, magnesy trwałe i wyrzutni krótkookrąższy. Do produkcji stałych magnesów wirnika, stosuje się stop o wysokiej energii na bazie NDFEB, których parametry magnetyczne są 10 razy wyższe niż magnesy ferrytowe, co zapewnia znaczny wzrost wydajności. Wiadomo, że wydajność większości synchronicznych silników z magnesami trwałymi odpowiada klasie efektywności energetycznej IE3, aw niektórych przypadkach przekraczają one4.

Wady synchronicznych silników z magnesami trwałymi obejmują: zmniejszona wydajność w czasie ze względu na naturalną degradację magnesów trwałych i wysoki koszt.

Życie serwisowe magnesów trwałych wynosi 15 ... 30 lat, ale wibracje, tendencja do korozji o wysokiej wilgotności i demagnezacji w temperaturze 150 ° C i wyższej (w zależności od marki) może zmniejszyć go do 3 ... 5 lata.

Największym producentem i eksporterem rzadkich metali ziemnych (Rs) to Chiny, która posiada 48% światowych zasobów i zapewniając 95% potrzeb świata. W ostatnich latach Chiny znacznie ograniczyły eksport RSM, tworząc swój deficyt na rynku światowym i wspierając wysokie ceny. Rosja posiada 20% światowych zasobów świata, ale ich górnictwo ma tylko 2% światowej produkcji, a produkcja produktów z RSM jest mniejsza niż 1%. W nadchodzących latach ceny magnesów trwałych będą wysoki, co wpłynie na koszt synchronicznych silników z magnesami trwałymi.

Praca jest trwająca, aby zmniejszyć koszty magnesów trwałych. National Institute of Material Science (Japan) opracował markę magnesów trwałych na podstawie NDFE12N z mniejszą zawartością neodymium (17% zamiast 27% w NDFE12b), najlepsze właściwości magnetyczne i wysoką temperaturę demagnetyzacji 200 ° C . Znana praca nad tworzeniem magnesów trwałych bez rzadkich metali metali w oparciu o żelazo i mangan, posiadające najlepsze cechy niż z metali rzadkich ziemnych i nieuzbogacających się w wysokich temperaturach.

Synchronicznych silników z magnesami stałymi Klasa Efektywności energetycznej IE4 Produki: Weg, Baldor, Marathon Electric, Nova Torque, Grundfos, Sew Eurodrive, Motors WEM, Motor Bauer Gear, Leroy Somer, Mitsubishi Electric, Hitachi, Lafert Motors, Lönne, Hiosung, Generator Motor Technologia, Hannig Electro-Werke, Yaskawa.

Nowoczesna seria silników elektrycznych jest przystosowana do pracy z przetwornicami częstotliwości i mają następujące funkcje konstrukcyjne: drut nawijania z dwuwarstwową izolacją Vitak odpornej na ogrzewanie; Materiały izolacyjne przeznaczone do napięć do 2,2 z nominalnego; symetria elektryczna, magnetyczna i geometryczna silnika elektrycznego; Izolowane łożyska i dodatkowa śruba uziemiająca w przypadku; Wymuszona wentylacja z głębokim zakresem regulacyjnym; Montaż filtrów sinusoidalnych o wysokiej częstotliwości.

Takich szerokich producentów producentów producentów, takich jak Grundfos, Lafert Silniki, Sew Eurodrive w celu zwiększenia zwartości i zmniejszają wymiary napędu regulowanego częstotliwości, wytwarzają silniki elektryczne zintegrowane z przetwornicami częstotliwości.

Koszt energooszczędnych silników elektrycznych w 1.2 ... 2 razy koszt silnika elektrycznego standardowej efektywności energetycznej, dlatego okres zwrotu dodatkowych kosztów wynosi 2 ... 3 lata, w zależności od średniej rocznej operacji.

Bibliografia

1. GOST R 54413-2011 Elektryczne maszyny obrotowe. Część 30. Zajęcia efektywności energetycznej jednobiegowej trójfazowej silników asynchronicznych z krótkotrwałym wirnikiem (tj. Kodem).

2. Safonov A.S. Główne działania mające na celu poprawę efektywności energetycznej urządzeń elektrycznych Ciągników APK // i maszyn rolniczych. № 6, 2014. P. 48-51.

3. Safonov A.S. Wykorzystanie energooszczędnych silników elektrycznych w rolnictwie // postępowanie II międzynarodowej konferencji naukowej i praktycznej "rzeczywiste zagadnienia nauki i technologii", II II. Rosja, Samara, 7 kwietnia 2015 r. Izron, 2015. P. 157-159.

4. IEC 60034-30-30: 2008 Elektryczne maszyny obrotowe. Część 30. Klasy CPA o jednobiegowych silników asynchronicznych trójfazowych z obwodowym wirnikiem (tj. Kodem).

5. Shumov Yu.n., Safonov A.S. Energooszczędne silniki asynchroniczne z uzwojeniem miedzianym wirnika, odlewane pod ciśnieniem (przegląd publikacji zagranicznych) // Elektryczność. № 8, 2014. P. 56-61.

6. Hałas Yu.n., Safonov A.S. Energooszczędne maszyny elektryczne (przegląd rozwoju zagranicznego) // energia elektryczna. № 4, 2015. P. 45-47.