Зниження витрат при заміні двигуна на енергоефективний. Енергоефективність електроприводу. Комплексний підхід Застосування енергоефективних двигунів дозволяє

Високомоментні малошумні енергоефективні асинхронні двигуни з суміщеними обмотками

Основні переваги:

Прикладом таких двигунів можуть послужити асинхронні електродвигуни (АД) серії АДЕМ. Їх можна придбати у заводу-виготовлювача Уралелектро. Двигуни серії АДЕМ по установочно - приєднувальних розмірах повністю відповідає ГОСТ Р 51689. За класом енергоефективності відповідають IE 2 по IEC 60034-30.

Проведення модернізаційних, ремонтних і сервісних робіт на АТ іншої модифікації дозволяє довести їх основні характеристики до рівня двигунів АДЕМ в області зменшення споживання струму і збільшення напрацювання на відмову в 2-5 рази

На думку міжнародних експертів, 90% існуючого парку насосних агрегатів споживають на 60% більше електроенергії, ніж це потрібно для існуючих систем. Нескладно уявити, які обсяги природних ресурсів можна зберегти, якщо враховувати, що частка насосів в загальносвітовому споживанні електричної енергії становить близько 20%.

Європейським союзом розроблений і прийнятий до дії новий стандарт IEC 60034-30, згідно з яким встановлено три класи енергоефективності (IE - Міжнародна енергоефективність) одношвидкісних трифазних асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором:

    IE1 - стандартний клас енергоефективності - приблизно еквівалентний класу енергоефективності EFF2, що застосовується зараз в Європі;

    IE2 - високий клас енергоефективності - приблизно еквівалентний класу енергоефективності EFF1,

    IE3 - вищий клас енергоефективності - новий клас енергоефективності для Європи.

За вимогами згаданого стандарту зміни стосуються практично всіх двигунів в діапазоні потужностей від 0,75 кВт до 375 кВт. Впровадження нового стандарту в Європі буде проходити в три етапи:

    З січня 2011 року всі двигуни повинні відповідати класу IE2.

    З січня 2015 року всі двигуни потужністю від 7,5 до 375 кВт повинні бути класом не нижче IE3; при цьому допускається двигун класу IE2, але тільки при роботі з частотно-регульованим приводом.

    З січня 2017 року всі двигуни потужністю від 0,75 до 375 кВт повинні бути класом не нижче IE3; при цьому допускається двигун класу IE2 і при роботі з частотно-регульованим приводом.

Всі двигуни, виготовлені за стандартом IE3, при певних умовах економлять до 60% електричної енергії. Технологія, що застосовується в нових електродвигунах, дозволяє максимально зменшити втрати в обмотці статора, пластинах статора і ротора двигуна, пов'язані з вихровими струмами і відставанням фаз. Крім того, в цих двигунах зведені до мінімуму втрати при проходженні струму через пази і контактні кільця ротора, а також втрати на тертя в підшипниках.

Електропривод - головний споживач електричної енергії.

Сьогодні він споживає більше 40% від усієї виробленої електроенергії, а в ЖКГ до 80%. В умовах дефіциту енергетичних ресурсів це робить особливо гострою проблему енергозбереження в електроприводі і засобами електроприводу.

Сучасний стан досліджень і розробок в області реалізації проекту

В останні роки, у зв'язку з появою надійних і прийнятних за ціною перетворювачів частоти, широке поширення стали отримувати регульовані асинхронні приводи. Хоча їх ціна і залишається досить високою (в два-три рази дорожче двигуна), вони дозволяють в ряді випадків знизити споживання електроенергії і поліпшити характеристики двигуна, наблизивши їх до характеристик двигунів постійного струму. Надійність частотних регуляторів також в рази нижче, ніж електродвигунів. Чи не кожен споживач має можливість вкласти такі величезні гроші на установку частотних регуляторів. У Європі до 2012 року лише 15% регульованих електроприводів укомплектовано двигунами постійного струму. Тому актуально розглядати проблему енергозбереження головним чином стосовно до асинхронного електроприводу, в тому числі частотно-регульованим, оснащений спеціалізованими двигунами з меншою матеріаломісткістю і собівартістю.

У світовій практиці склалося два основних напрямки вирішення зазначеної проблеми:

    перший - енергозбереження засобами електропривода за рахунок подачі кінцевого споживача в кожен момент часу необхідної потужності.

    другий - виробництво енергоефективних двигунів, які відповідають стандарту IE-3.

У першому випадку зусилля спрямовані на зниження вартості частотних перетворювачів. У другому випадку - на розробку нових електротехнічних матеріалів і оптимізацію основних розмірів електричних машин.

Новизна пропонованого підходу

Суть технологічних рішень

Форма поля в робочому зазорі стандартного двигуна.

Форма поля в робочому зазорі двигуна з суміщеними обмотками.

Основні переваги двигуна з суміщеними обмотками:

веде до додаткових втрат електроенергії. За обережною оцінкою їх кількість сягає 15-20% від сумарного споживання електроенергії рухового навантаження ( особливо низьковольтного електроприводу). При зниженні обсягів виробництва частина приводу не відключається за технологічними «міркувань». У цей період привід працює з більш низьким коефіцієнтом використання номінальної потужності ( або взагалі працює в холосту). Це природно збільшує втрати в електроприводі. За представленими вимірами і спрощеним розрахунками встановлено, що середнє завантаження електроприводу не перевищує значення 50-55% від номінальної потужності електроприводу. Неоптимальна завантаження асинхронних двигунів (АД) призводить до того, що фактичні втрати перевищують нормовані. Зниження струму непропорційно зниження потужності - через зменшення коефіцієнта потужності. Цей ефект супроводжується невиправданими додатковими втратами в розподільних мережах. Розрахункова залежність рівня втрат електроенергії в двигунах від рівня їх завантаження може бути відображена у вигляді графіка ( див. малюнок нижче). Одна з характерних «помилок» - використання в розрахунках усередненого значення сos , Що веде до спотворення фактичної картини співвідношення активної і реактивної енергії.

Розширивши динамічну область високих значень ККД і сos для асинхронного двигуна, можна значно зменшити втрати електроенергії, що споживається!

Обгрунтування проекту і приємним рішення

1. Обмотки

Понад 100 років винахідники у всіх промислово розвинених країнах світу робили безуспішні спроби винайти такі електродвигуни, які могли б замінити двигуни постійного струму більш простими, надійними і дешевими як асинхронні.

Рішення було знайдено в Росії, але встановити дійсного винахідника на сьогоднішній день не представляється можливим.

Існує патент RU 2646515 (на 01.01.2013 не діє) з пріоритетом від 22.07.1991 року авторів: Власова В. Г. і Морозова Н. М., власник патенту: Науково-виробниче об'єднання «Кузбасселектромотор» - «обмотки статора двополюсного трифазного асинхронного двигуна », який практично повністю відповідає наступним заявками на патенти Н. В. Яловега, викладача Московського інституту електронної техніки, від 1995 (за цими заявками патенти не видані). Виходить, що початкова ідея не належить Н. В. Яловега який всюди представляється винахідникам - «російського параметричного двигуна Яловега» (РПДЯ). Але існує патент США, виданий 29.06.1993 р Яловега Н.В., Яловега С.Н. і Бєланову К.А., на електродвигун аналогічний патенту РФ 1991 року, але створити по названим патентів електродвигун нікому не вдалося тому теоретичний опис не містить інформації про конкретному виконанні обмоток, а «автори» не можуть дати роз'яснень тому не володіють «баченням» застосування винаходу.

Вищеописана ситуація з патентами вказує на те, що «автори» патентів не є істинними винахідниками, а скоріше за все «підгледіли» його втілення у якогось практика - обмотувача асинхронних двигунів, але не зуміли розвинути реальне застосування ефекту.

Електродвигун з 2 × 3 двошаровими обмотками, зсунутими відносно один одного отримав назву асинхронний електродвигун з суміщеними обмотками (аед СО). Властивості аед СО дозволили створити на його основі цілий ряд технологічного обладнання, що відповідає найжорсткішим вимогам енергозберігаючих технологій. Виконані проекти аед СО охопили мощностной ряд від 0,25 кВт до 2000 кВт.

2. Компаунд

Для заливки обмоток двигунів застосовується компаунд ІКМ на основі метілвінілсілоксановой гуми з мінеральними наповнювачами нанорозмірних величин.

ІКМ є перспективним енерго- і ресурсозберігаючих матеріалом для використання при виробництві електричних проводів і кабелів, резино-технічних виробів найширшої номенклатури. Дозволяє замінити дроти зарубіжного виробництва в діапазоні температур від -100 до +400. Дозволяє знизити корисне перетин дроту в 1,5-3 рази при рівних струмових навантаженнях. Для виготовлення використовується російські мінеральне і органічна сировина.

Створений на основі вільного від галогенів (фтор, хлор) кремнеорганічною каучуку, він, в порівнянні з вживаними для цих цілей традиційними матеріалами, має низку важливих і корисних експлуатаційних властивостей:

    Провід з ІКМ, представлені на експертизу, перекривають нормативні температурні параметри ізоляції (ГОСТ 26445-85, ГОСТ Р МЕК 60331-21 2003) і можуть застосовуватися в сучасному автотракторному, авіаційному, судновому і другом електрообладнанні в діапазоні температур від -100 ° С до + 400 ° С.

    Механічні властивості ІКМ дозволяють використовувати їх як в статичному, так і в динамічному режимах роботи електротехнічних пристроїв, схильних до високого температурного нагрівання без впливу відкритого вогню до температури +400 ° С, а при відкритому вогні до температури +700 ° С протягом 240-ка хвилин .

    Скручування проводів (кабель) витримують короткочасну 20-кратну струмовий перевантаження (до 10-ти хвилин) без порушення їх ізоляції, що значно перевищує ГОСТ електропостачання для різної техніки, наприклад, автотракторної, авіаційної, судновий і ін.

    При зовнішньому охолодженні ІКМ температурні навантажувальні характеристик можна збільшувати (залежить від потоку обдування).

    При горінні ізоляції отруйні речовини не виділяються. Запах від випаровування зовнішньої забарвлення ІКМ з'являється при температурі плюс 160 - 200 С.

    Має місце екранують властивості ізоляції провідників.

    Впливу дегазирующих, дезактивирующих і дезінфікуючих та інших розчинів на якість ізоляції проводів не роблять.

    Представлені на випробування дроти типу ІКМ відповідають ГОСТ 26445-85, ГОСТ Р МЕК 60331-21-2003 "Кабелі нагревостойкие з кремнийорганической ізоляцією, провід переносний з гумовою ізоляцією".

3. Підшипники

Для зменшення коефіцієнта тертя в підшипниках застосовується антифрикционная мінеральна мастило цетил.

особливості:

    Гарантується безперервна захист від зношування тертьових металевих деталей;

    Гарантується тривалий сталість характеристик;

    Висока економічність і енергоефективність;

    Оптимізація роботи всіх механічних компонентів;

    Висока чистота процесу за рахунок застосування тільки мінеральних компонентів;

    екологічність;

    Постійна очищення механіки від нагару і бруду;

    Шкідливі викиди повністю відсутні.

Переваги твердих мастил цетил:

    Діюча концентрація цетилу в оліях і мастилах складає 0,001 - 0,002%.

    Цетил залишається на поверхнях, що труться навіть після повного стікання масла (при сухому терті) і повністю виключає ефекти граничного тертя.

    Цетил є хімічно інертною речовиною, що не окислюється, не вигоряє і зберігає свої властивості протягом необмеженого часу.

    Працює при температурах до 1600 градусів.

    Застосування цетилу в кілька разів збільшує терміни експлуатації мастил.

    Цетил є нанокомплексів мінеральних часток - розмір часток вихідного концентрату складає 14-20 нм.

    Аналогів з такими властивостями в світі немає.

Майже за 100 років існування асинхронних двигунів в них удосконалювалися вживані матеріали, конструкція окремих вузлів і деталей, технологія виготовлення; проте принципові конструкторські рішення, запропоновані російським винахідником М. О. Доліво-Добровольським, В основному залишалися незмінними до моменту винаходу двигунів з суміщеними обмотками.

Методичні підходи в розрахунках асинхронних двигунів

Традиційний підхід до розрахунку асинхронного двигуна

У сучасних підходах до розрахунку асинхронних двигунів використовується постулат про ідентичності синусоїдальної форми потоку магнітного поля і його рівномірності під усіма зубцями статора. Виходячи з цього постулату, розрахунки велися для одного зубця статора, А машинне моделювання проводилося виходячи з вище зазначених припущень. При цьому не стикування між розрахунковими і реальними моделями роботи асинхронного двигуна компенсувалися застосуванням великої кількості поправочних коефіцієнтів. При цьому розрахунок проводився для номінального режиму роботи асинхронного двигуна.

Суть нашого нового підходу полягає в тому, що при розрахунках проводився погодинної зріз миттєвих значень магнітного потоку для кожного зубця на тлі розподілу поля всіх зубців. Покроковий (погодинної) і кадровий зріз динаміки значень магнітного поля для всіх зубців статора серійних асинхронних двигунів дозволив встановити наступне:

    поле на зубцях мають не синусоїдальну характеристику;

    поле по черзі відсутня у частині зубців;

    нЕ синусоидальное за формою і має розриви в просторі магнітне поле формує таку ж структуру струму в статорі.

Протягом ряду років були проведені багатотисячні вимірювання і розрахунки миттєвих значень магнітного поля в просторі асинхронних двигунів різних серій. Це дозволило відпрацювати нову методологію розрахунку магнітного поля і намітити ефективні шляхи щодо поліпшення основних параметрів асинхронних двигунів.

Для поліпшення характеристик магнітного поля був запропонований очевидний спосіб - поєднання двох схем «зірки» і «трикутника» в одній обмотці.

Цей метод застосовувався і раніше цілим рядом вчених і талановитих інженерів, обмотувача електричних машин, але вони йшли емпіричним шляхом.

Застосування суміщених обмоток в поєднанні з новим розумінням теорії протікання електромагнітних процесів в асинхронних двигунах дав приголомшливий ефект !!!

Економія електроенергії, при тій же корисній праці, досягає 30-50%, на 30-50% знижується пусковий струм. Підвищуються максимальний і пусковий момент, ККД має високе значення в широкому діапазоні навантажень, підвищується cos, полегшується робота двигуна при зниженій напрузі.

Масове впровадження асинхронних двигунів з суміщеними обмотками знизить споживання електроенергії більш ніж на 30% і дозволить поліпшити екологічну обстановку.

У січні 2012 року завод «Уралелектро» приступив до серійного виробництва асинхронних двигунів з суміщеними обмотками загальнопромислового виконання серії АДЕМ.

В даний час ведуться роботи по створенню тягових приводів на основі двигунів з суміщеними обмотками для електротранспорту.

31 січня 2012 року електромобіль з таким приводом здійснив першу поїздку. Випробувачі по достоїнству оцінили переваги приводу в порівнянні зі стандартними асинхронними і серійними.

Цільові ринки в РФ

Таблиця застосування асинхронних електродвигунів з суміщеними обмотками (ЕДСО) або модернізації звичайних асинхронних електродвигунів до рівня Адсо для пасажирського транспорту, електротранспорту, ЖКГ, електроінструменту і окремих видів промислового обладнання

висновки

Проект асинхронні електродвигуни з суміщеними обмотками (Адсо) має великі ринки в РФ і за кордоном відповідно до IEC 60034-30.

Для домінування на ринку асинхронних двигунів з суміщеними обмотками потрібне будівництво заводу з річною програмою - 2 млн. Двигунів і 500 тис. Шт. перетворювачів частоти (ПЧ) в рік.

Номенклатура продукції заводу, тис. Шт ..

За всіма світу сьогодні крокує економічна криза. Однією з його причин є криза енергетичний. Тому сьогодні дуже гостро постає питання енергозбереження. Особливо ця тема актуальна для Росії і України, де витрати електроенергії на одиницю продукції в 5 разів вище, ніж в розвинених європейських країнах. Зменшення споживання електроенергії підприємствами паливно-енергетичного комплексу України та Росії основне завдання науки, електротехнічної й електронної промисловості цих країн. Більше 60% використовуваної електроенергії на підприємствах доводиться на електропривод. Якщо врахувати, що ККД його становить не більше 69%, то тільки використовуючи енергозберігаючі двигуни можна економити більше 120 ГВт / год електроенергії на рік, що складе більше 240 млн. Рублів з 100 тис. Електродвигунів. Якщо додасть сюди ще економію зменшення встановленої потужності, то отримаємо більше 10 млрд. Рублів.

Якщо перерахувати ці цифри в економію палива то економія виходить 360-430 млн. Тонн умовного палива на рік. Така цифра відповідає 30% всієї внутрішньої спожитої енергії в країні. Якщо ж додати сюди економію електроенергії за рахунок застосування частотно-регульованого приводу, то це число зростає до 40%. У Росії вже підписаний наказ про зниження енергоємності до 2020 року на 40%.

З вересня 2008 р в Європі був прийнятий стандарт IEC 60034-30, де всі двигуни діляться на 4 класи енергоефективності:

  • стандартний (ie1);
  • високий (ie2);
  • вищий, PREMIUM (ie3);
  • надвисокий, Supper-Premium (ie4).

Сьогодні всі великі європейські виробники приступили до випуску енергоефективних двигунів. Більш того, всі американські виробники замінюють двигуни «високої» енергоефективності, на двигуни «вищої», PREMIUM енергоефективності.

  • Розробкою енергоефективних серії двигунів загального застосування займаються і в наших країнах. Перед виробниками стоїть три завдання підвищення енергоефективності;
  • Розробка і освоєння нових енергоефективних моделей низьковольтних асинхронних двигунів, які відповідають світовому рівню розвитку електротехнічної та машинобудівної галузей для застосування на внутрішньому і міжнародному ринках;
  • Збільшення значень ККД новостворених енергоефективних двигунів відповідно до стандарту енергоефективності IEC 60034-30, при тому, що збільшення витрати матеріалу, застосовуваного в двигунах класу ie2 не більше 10 відсотків;
  • Повинна бути досягнута економія активних матеріалів, відповідна заощадження 10 кВт потужності на 1 кг обмотувальної міді. В результаті використання енергоефективних моделей електродвигунів, зменшується кількість штампового оснащення на 10-15%;

Освоєння і впровадження електродвигунів високої ефективності усуває проблему необхідності збільшення встановленої потужності електрообладнання та зниження викидів шкідливих речовин в атмосферу. Крім того зниження величини шуму і вібрації, збільшення надійності всього електроприводу є незаперечним аргументом на користь застосування енергоефективних асинхронних електродвигунів;

Опис енергоефективних асинхронних двигунів серії 7А

Асинхронні двигуни серії 7А (7AVE) відносяться до трифазних асинхронним електродвигунів, загально серії з короткозамкнутим ротором. Ці двигуни вже адаптовані для використання в схемах частотно-регульованого електроприводу. Вони мають ККД на 2-4% вище ніж у аналогів, вироблених в Росії (EFFI). Випускаються зі стандартним поруч осі обертання: від 80 до 355 мм, розраховані на потужності від 1 до 500 кВт. Промисловість освоїла двигуни зі стандартною частотою обертання: 1000, 1500, 3000 об / хв і напруги: 220/380, 380/660. Двигуни виконані зі ступенем захисту відповідної IP54 і ізоляц класу F. Допустимий перегрів відповідає класу B.

Переваги застосування асинхронних двигунів серії 7А

До переваг застосування асинхронних двигунів серії 7А відноситься їх висока економічність. Економія електроенергії при встановленій потужності P вуст. \u003d 10 000 кВт на економії енергії можна економити до 700 тис.дол / рік. Іншою перевагою таких двигунів є їх висока надійність і термін служби, крім того, у них нижчий рівень шуму приблизно в 2-3 рази по відношенню до двигунів попередніх серій. Вони дозволяють виробляти більше число включень-виключень і більш ремонтопрігодним. Двигуни можуть працювати при коливаннях мережі до 10% по напрузі.

особливості конструкції

У електродвигунах серії 7А використовується обмотка нового виду, яку можна намотати на обмотувальному обладнанні старого покоління. При виготовленні двигунів цієї серії застосовуються нові просочувальні лаки, що забезпечують більш високу цементацию і високу теплопровідність. Значно підвищено ефективність використання магнітних матеріалів. Протягом 2009 р освоєні габарити 160 і 180, а протягом 2010-2011 рр. були освоєні габарити 280, 132, 200, 225, 250, 112, 315, 355 мм.

УДК 621.313.333: 658.562

ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІ АСИНХРОННІ ДВИГУНИ ДЛЯ РЕГУЛЬОВАНОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДА

О.О. Муравльова

Томський політехнічний університет E-mail: [Email protected]

Розглянуто можливість створення енергоефективних асинхронних двигунів без зміни поперечного перерізу для регульованих електроприводів, що дозволяє забезпечити реальне енергозбереження. Показано шляхи забезпечення енергозбереження за рахунок використання асинхронних двигунів підвищеної потужності в насосних агрегатах сфери житлово-комунального господарства. Проведені економічні розрахунки і аналіз результатів показують економічну ефективність використання двигунів підвищеної потужності, не дивлячись на збільшення вартості самого двигуна.

Вступ

Відповідно до «Енергетичної стратегії на період до 2020 року» вищим пріоритетом державної енергетичної політики є підвищення енергоефективності промисловості. Ефективність російської економіки істотно знижується через її високу енергоємність. За цим показником Росія випереджає США в 2,6 рази, Західну Європу в 3,9 рази, Японію - в 4,5 рази. Лише частково ці відмінності можуть бути виправдані суворими кліматичними умовами Росії і просторістю її території. Одним з основних способів запобігання енергетичній кризі в нашій країні - проведення політики, яка передбачає масштабне впровадження на підприємствах енерго- і ресурсозберігаючих технологій. Енергозбереження перетворилося в пріоритетний напрямок технічної політики в усіх розвинених країнах світу.

У найближчому майбутньому проблема енергозбереження підвищить свій рейтинг при прискореному розвитку економіки, коли з'явиться дефіцит електричної енергії і компенсувати його можна двома шляхами - введенням нових енергогенеруючих систем і енергозбереженням. Перший шлях дорожчий і тривалий у часі, а другий-значно швидше і економічно вигідніше тому, що 1 кВт потужності при енергозбереженні варто в 4 ... 5 разів менше, ніж в першому випадку. Великі витрати електричної енергії на одиницю загального валового продукту створюють величезний потенціал енергозбереження в народному господарстві. В основному висока енергоємність економіки викликана використанням енергомарнотратні технологій і обладнання, великими втратами енергоресурсів (при їх видобутку, переробці, перетворенні, транспорті та споживанні), нераціональної структурою економіки (висока частка енергоємного промислового виробництва). В результаті накопичився великий потенціал енергозбереження, оцінюваний в 360.430 млн. Т у. т., або 38.46% сучасного споживання енергії. Реалізація цього потенціалу може дозволити при зростанні економіки за 20 років в 2,3 ... 3,3 рази обмежитися зростанням споживання енергії за все в 1,25.1,4 рази, значно підвищити якість життя громадян і конкурентоспроможність вітчизня-

них товарів і послуг на внутрішньому і зовнішньому ринках. Таким чином, енергозбереження є важливим чинником економічного зростання і підвищення ефективності народного господарства.

Метою даної роботи є розгляд можливостей створення енергоефективних асинхронних двигунів (АД) для регульованих електроприводів для забезпечення реального енергозбереження.

Можливості створення енергоефективних

асинхронних двигунів

У даній роботі на основі системного підходу визначено ефективні шляхи забезпечення реального енергозбереження. Системний підхід до енергозбереження об'єднує два напрямки - вдосконалення перетворювачів і асинхронних двигунів. З огляду на можливості сучасної обчислювальної техніки, вдосконалення методів оптимізації, приходимо до необхідності створення програмно-обчислювального комплексу для проектування енергоефективних АТ, які працюють в регульованих електроприводах. Беручи до уваги великий потенціал енергозбереження в житлово-комунального господарства (ЖКГ), розглянемо можливості застосування регульованого електроприводу на базі асинхронних двигунів в цій сфері.

Рішення проблеми енергозбереження можливо при вдосконаленні регульованого електроприводу на базі асинхронних двигунів, які повинні бути спроектовані і виготовлені спеціально для енергозберігаючих технологій. В даний час потенціал енергозбереження для наймасовіших електроприводів - насосних агрегатів складає більше 30% від споживаної потужності. На підставі моніторингу в Алтайському краї можна отримати при використанні регульованого електроприводу на базі асинхронних двигунів наступні показники: економія електроенергії - 20.60%; економія води - до 20%; виключення гідравлічних ударів в системі; зниження пускових струмів двигунів; мінімізація витрат на обслуговування; зниження ймовірності виникнення аварійних ситуацій. Це вимагає вдосконалення всіх ланок електроприводу, і, перш за все, основного елемента, що виконує електромеханічне перетворення енергії, - асинхронного двигуна.

Зараз в більшості випадків в регульованому електроприводі використовуються серійні асинхронні двигуни загального призначення. Рівень витрат активних матеріалів на одиницю потужності АД практично стабілізувався. Згідно з деякими оцінками застосування серійних АД в регульованих електроприводах призводить до зниження їх ККД і підвищенню встановленої потужності на 15.20%. Серед російських і зарубіжних фахівців можна почути думку про те, що для подібних систем потрібні спеціальні двигуни. В даний час потрібен новий підхід до проектування в зв'язку з енергетичною кризою. Маса АТ перестала бути визначальним фактором. На перший план виходить підвищення енергетичних показників, в тому числі за рахунок збільшення їх вартості і витрати активних матеріалів.

Одним з перспективних способів вдосконалення електроприводу є проектування і виготовлення АТ спеціально для конкретних умов експлуатації, що сприятливо для забезпечення енергозбереження. При цьому вирішується завдання адаптації АТ до конкретного електроприводу, що дає найбільший економічний ефект в умовах експлуатації.

Слід зазначити, що випуск АТ спеціально для регульованого електроприводу виробляють фірми Simens (Німеччина), Atlans-Ge Motors (США), Lenze Bachofen (Німеччина), Leroy Somer (Франція), Мейден (Японія). Існує стійка тенденція світового електромашинобудування по розширенню виробництва таких двигунів. В Україні розроблено програмний комплекс проектування модифікацій АТ для регульованого електроприводу. У нашій країні затверджено ГОСТ Р 51677-2000 для АТ з високими енергетичними показниками і можливо найближчим часом буде організований їх випуск. Застосування модифікацій АТ, спеціально спроектованих для забезпечення ефективного енергозбереження, - перспективний напрямок для вдосконалення асинхронних двигунів.

При цьому постає питання про обгрунтований вибір відповідного двигуна з різноманітною по виконанню, модифікаціям номенклатури двигунів, тому що застосування загальнопромислових асинхронних двигунів для електроприводу з регульованою частотою обертання виявляється неоптимальним за масогабаритні, вартісним та енергетичними показниками. У зв'язку з цим потрібно проектування енергоефективних асинхронних двигунів.

Енергоефективним є асинхронний двигун, в якому з використанням системного підходу при проектуванні, виготовленні та експлуатації підвищені ККД, коефіцієнт потужності і надійність. Характерними вимогами до загальнопромисловим приводам є мінімізація капітальних і експлуатаційних витрат,

в тому числі і на технічне обслуговування. У зв'язку з цим, а також в силу надійності і простоти механічної частини електроприводу переважна більшість загальнопромислових електроприводів будуються саме на основі асинхронного двигуна - найбільш економічного двигуна, який конструктивно простий, невибагливий і має низьку вартість. Аналіз проблем регульованих асинхронних двигунів показав, що їх розробка повинна виконуватися на підставі системного підходу з урахуванням особливостей роботи в регульованих електроприводах.

В даний час у зв'язку зі зростанням вимог до ефективності за рахунок вирішення питань енергозбереження та підвищення надійності функціонування електротехнічних систем набувають особливої \u200b\u200bактуальності завдання модернізації асинхронних двигунів для поліпшення їх енергетичних характеристик (ККД і коефіцієнта потужності), отримання нових споживчих якостей (вдосконалення захисту від навколишнього середовища , в тому числі герметизація), забезпечення надійності при проектуванні, виготовленні та експлуатації асинхронних двигунів. Тому при виконанні досліджень і розробок в області модернізації та оптимізації асинхронних двигунів необхідно створення відповідних методик для визначення їх оптимальних параметрів, з умови отримання максимальних енергетичних характеристик, і розрахунку динамічних характеристик (час пуску, нагрів обмоток і т.д.). В результаті теоретичних і експериментальних досліджень важливо визначити найкращі абсолютні і питомі енергетичні характеристики асинхронних двигунів, виходячи з вимог, висунутих до регульованого електроприводу змінного струму.

Вартість перетворювача зазвичай в кілька разів перевищує номінальну вартість асинхронного двигуна однакової потужності. Асинхронні двигуни є основними перетворювачами електричної енергії в механічну, і в значній мірі вони визначають ефективність енергозбереження.

Існує три шляхи забезпечення ефективного енергозбереження при застосуванні регульованого електроприводу на базі асинхронних двигунів:

Удосконалення АТ без зміни поперечного перерізу;

Удосконалення АТ зі зміною геометрії статора і ротора;

Вибір АТ загальнопромислового виконання

більшої потужності.

Кожен з цих способів має свої переваги, недоліки і обмеження щодо застосування і вибір одного з них можливий тільки шляхом економічної оцінки відповідних варіантів.

Удосконалення і оптимізація асинхронних двигунів зі зміною геометрії статора і ротора дасть більший ефект, спроектований двигун буде мати кращі енергетичні і динамічні характеристики. Однак при цьому фінансові витрати на модернізацію і переобладнання виробництва для його випуску складуть значні суми. Тому на першому етапі розглянемо заходи, які не потребують великих фінансових витрат, але при цьому дозволяють забезпечити реальне енергозбереження.

Результати дослідження

В даний час АТ для регульованого електроприводу практично не розробляються. Доцільно використовувати спеціальні модифікації асинхронних двигунів, в яких зберігаються штампи на листи статора і ротора і основні конструкційні елементи. У даній статті розглядається можливість створення енергоефективних АТ шляхом зміни довжини сердечника статора (/), числа витків в фазі обмотки статора (№) і діаметра дроту при використанні заводської геометрії поперечного перерізу. На початковому етапі була проведена модернізація асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором за рахунок зміни тільки активної довжини. В якості базового двигуна узятий асинхронний двигун АІР112М2 потужністю 7,5 кВт, що випускається на ВАТ «Сібелектромотор» (Томськ). Значення довжини сердечника статора для розрахунків приймалися в діапазоні /\u003d100.170%. Результати розрахунків у вигляді залежностей максимального (ППШ) і номінального (цн) ККД від довжини для взятого типорозміру двигуна представлені на рис. 1.

Мал. 1. Залежності максимального і номінального коефіцієнта корисної дії при різній довжині сердечника статора

З рис. 1 видно, як кількісно змінюється значення ККД при збільшенні довжини. Модернізований АТ має номінальний ККД вище, ніж у базового двигуна при зміні довжини сердечника статора до 160%, при цьому найбільш високі значення номінального ККД спостерігаються при 110.125%.

Зміна тільки довжини сердечника і, як наслідок, зменшення втрат в стали, незважаючи на деяке збільшення ККД, не є найбільш ефективним шляхом вдосконалення асинхронного двигуна. Більш раціональним буде зміна довжини і обмотувальних даних двигуна (число витків обмотки і переріз проводу обмотки статора). При розгляді даного варіанту значення довжини сердечника статора для розрахунків приймалися в діапазоні /\u003d100.130%. Діапазон зміни витків обмотки статора приймався рівним № \u003d 60.110%. У базового двигуна значення № \u003d 108 витків і п »\u003d 0,875. На рис. 2 представлений графік зміни значення ККД при зміні обмотувальних даних і активної довжини двигуна. При зміні кількості витків обмотки статора в сторону зменшення, відбувається різке падіння значень ККД до 0,805 і 0,819 у двигунів з довжиною 100 і 105% відповідно.

Двигуни в діапазоні зміни довжини /\u003d110.130% мають значення ККД вище, ніж у базового двигуна, наприклад № \u003d 96 ^ »\u003d 0,876.0,885 і № \u003d 84 при 1 \u003d 125.130% мають п» \u003d 0,879.0,885. Доцільно розглядати двигуни з довжиною в діапазоні 110.130%, і при зниженні кількості витків обмотки статора на 10%, що відповідає № \u003d 96 витків. Екстремум функції (рис. 2), виділений темним кольором, відповідає даним значенням довжини і витоків. Значення ККД при цьому зростає на 0,7.1,7% і становить

Третій шлях забезпечення енергозбереження ми бачимо в тому, що можна застосовувати асинхронний двигун загальнопромислового виконання більшої потужності. Значення довжини сердечника статора для розрахунків приймалися в діапазоні /\u003d100.170%. Аналіз отриманих даних показує, що у досліджуваного двигуна АІР112М2 потужністю 7,5 кВт при збільшенні його довжини до 115% максимальне значення ККД п, шх \u003d 0,885 відповідає потужності Р2ш "\u003d 5,5 кВт. Цей факт вказує на те, що можна використовувати в регульованому електроприводі двигуни серії АІР112М2 зі збільшеною довжиною потужністю 7,5 кВт, замість базового двигуна потужністю 5,5 кВт серії АІР90М2. У двигуна потужністю 5,5 кВт стои-

мість споживаної електроенергії за рік становить 71950 р., що значно вище за аналогічний показник у двигуна збільшеної довжини (115% від базового) потужністю 7,5 кВт при С \u003d 62570 р. Однією з причин цього факту є скорочення частки електроенергії на покриття втрат в АД за рахунок роботи двигуна в області підвищених значень ККД.

Підвищення потужності двигуна повинно бути обгрунтовано як технічної, так і економічною необхідністю. При дослідженні двигунів підвищеної потужності взято ряд АТ загальнопромислового застосування серії АІР в діапазоні потужностей 3.75 кВт. Як приклад розглянемо АТ з частотою обертання 3000 об / хв, які найчастіше застосовуються в насосних агрегатах ЖКГ, що пов'язано зі специфікою регулювання насосного агрегату.

Мал. 3. Залежність економії за середній термін служби від корисної потужності двигуна: хвиляста лінія побудована за результатами розрахунку, суцільна - аппроксимирована

Для обґрунтування економічної вигоди застосування двигунів підвищеної потужності були проведені розрахунки і порівняння двигунів необхідної для даного завдання потужності і двигунів, що мають потужність на щабель вище. На рис. 3 представлені графіки економії за середній термін служби (Е10) від корисної потужності на валу двигуна. Аналіз отриманої залежності показує

економічну ефективність використання двигунів підвищеної потужності, не дивлячись на збільшення вартості самого двигуна. Економія електроенергії за середній термін служби складає для двигунів зі швидкістю обертання 3000 об / хв 33.235 тис. Р.

висновок

Величезний потенціал енергозбереження в Росії визначається великими витратами електричної енергії в народному господарстві. Системний підхід при розробці асинхронних регульованих електроприводів і організація їх серійного виробництва може забезпечити ефективне енергозбереження, зокрема, в житлово-комунальному господарстві. При вирішенні проблеми енергозбереження слід застосовувати асинхронний регульований електропривод, альтернативи якому в даний час немає.

1. Завдання створення енергоефективних асинхронних двигунів, що відповідають конкретним умовам експлуатації та енергозбереження, необхідно вирішувати для конкретного регульованого електроприводу, використовуючи системний підхід. В даний час застосовується новий підхід до проектування асинхронних двигунів. Визначальним фактором є підвищення енергетичних характеристик.

2. Розглянуто можливість створення енергоефективних асинхронних двигунів без зміни геометрії поперечного перерізу при збільшенні довжини сердечника статора до 130% і зниженні числа витків обмотки статора до 90% для регульованих електроприводів, що дозволяє забезпечити реальне енергозбереження.

3. Показано шляхи забезпечення енергозбереження за рахунок використання асинхронних двигунів підвищеної потужності в насосних агрегатах сфери житлово-комунального господарства. Наприклад, при заміні двигуна АІР90М2 потужністю 5,5 кВт двигуном АІР112М2 економія електроенергії становить до 15%.

4. Проведені економічні розрахунки і аналіз результатів показують економічну ефективність використання двигунів підвищеної потужності, не дивлячись на збільшення вартості самого двигуна. Економія електроенергії за середній термін служби виражається в десятках і сотнях тис. Р. в залежності від потужності двигуна і становить 33.325 тис. р. для асинхронних двигунів з частотою обертання 3000 об / хв.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Енергетична стратегія Росії на період до 2020 р // ПЕК.

2003. - № 2. - С. 5-37.

2. Андронов А.Л. Енергозбереження в системах водопостачання засобами частотного регулювання електроприводу // Електроенергія і майбутнє цивілізації: Матер. наук.-техн. конф. - Томськ, 2004. - С. 251-253.

3. Сидельников Б.В. Перспективи розвитку і застосування безконтактних регульованих електродвигунів // Енергозбереження. - 2005. - № 2. - С. 14-20.

4. Петрушин В.С. Системний підхід при проектуванні регульованих асинхронних двигунів // Електромеханіка, електротехнології і електроматеріаловеденіе: Праці 5-ої Між-дунар. конф. МКЕЕЕ-2003. - Крим, Алушта, 2003. - Ч. 1. -С. 357-360.

5. ГОСТ Р 51677-2000 Машини електричні асинхронні потужністю від 1 до 400 кВт включно. Двигуни. Показники ефективності. - М .: Изд-во стандартів, 2001. - 4 с.

6. Muraviev O.P., Muravieva O.O. Induction variable speed drive as the basis of efficient energy saving // The 8th Russian-Korean Intern. Symp. Science and Technology KORUS 2004. - Tomsk: TPU, 2004.

V. 1. - P. 264-267.

7. Muraviev O.P., Muravieva O.O., Vekhter E.V. Energetic Parameters of Induction Motors as the Basis of Energy Saving in a Variable Speed \u200b\u200bDrive // \u200b\u200bThe 4th Intern. Workshop Compatibility in Power Electronics Cp 2005. - June 1-3, 2005, Gdynia, Poland, 2005. -P. 61-63.

8. Muravlev O.P., Muravleva O.O. Power Effective Induction Motors for Energy Saving // The 9th Russian-Korean Intern. Symp. Science and Technology KORUS 2005. - Novosibirsk: Novosibirsk State Technical University, 2005. - V. 2. - P. 56-60.

9. Вехтер Є.В. Вибір асинхронних двигунів підвищеної потужності для забезпечення енергозбереження насосних агрегатів в ЖКГ // Сучасна техніка і технології: Праці 11-ої Міжнар. наук.-практ. конф. молоді та студентів. -Томск: Изд-во ТПУ, 2005. - Т. 1. - С. 239-241.

УДК 621.313.333: 536.24

МОДЕЛЮВАННЯ РОБОТИ багатофазна АСИНХРОННИХ ДВИГАТЕЛЕЙ в аварійних РЕЖИМАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

Д.М. Глухів, О.О. Муравльов

Томський політехнічний університет E-mail: [Email protected]

Запропоновано математичну модель теплових процесів в многофазном асинхронному двигуні, яка дозволяє розрахувати перевищення температурии обмотки при аварійних режимах. Адекватність моделі перевірено експериментально.

Вступ

Інтенсивний розвиток електроніки та мікропроцесорної техніки призводить до створення якісних регульованих електроприводів змінного струму для заміни електроприводів постійного струму і нерегульованого електроприводу змінного струму завдяки більшої надійності електродвигунів змінного струму в порівнянні з машинами постійного струму.

Регульовані електроприводи завойовують області застосування нерегульованих як для забезпечення технологічних характеристик, так і з метою енергозбереження. Причому перевага віддається саме машинам змінного струму, асинхронним (АТ) і синхронним (СД), так як вони мають кращі масогабаритні показники, більш високу надійність і термін служби, простіше в обслуговуванні та ремонті в порівнянні з колекторними машинами постійного струму. Навіть у такій традиційно «колекторної» області, як електричний транспорт, машини постійного струму поступаються місцем частотно-регульованим двигунів змінного струму. Дедалі більше місця в продукції електромашинобудівних заводів займають модифікації і спеціалізовані виконання електродвигунів.

Створити універсальний, що підходить для всіх випадків життя частотно-регульований двигун не можна. Оптимальним він може бути тільки для кожного конкретного поєднання закону і способу управління, діапазону регулювання частоти і характеру навантаження. Багатофазних асинхронний двигун (МАД) може бути альтернативою трьохфазним машинам при харчуванні від перетворювача частоти.

Метою цієї роботи є розробка математичної моделі для дослідження теплових полів багатофазних асинхронних двигунів як в сталих, так і в аварійних режимах роботи, які супроводжуються відключенням (обривом) фаз (або однієї фази) для того, щоб показати можливість роботи асинхронних машин в складі регульованого електроприводу без застосування додаткових засобів охолодження.

Моделювання теплового поля

Особливості експлуатації електричних машин в регульованому електроприводі, а також високі вібрації і шум, накладаючи певні вимоги до конструкції, вимагають інші підходи при проектуванні. Разом з тим, особливості багатофазних двигунів роблять такі машини придатними для застосування в регульованих при-

Сучасні трифазні енергозберігаючі двигуни дозволяють істотно знизити витрати на електроенергію завдяки більш високому коефіцієнту корисної дії. Іншими словами такі двигуни здатні виробити більшу кількість механічної енергії з кожного витраченого кіловата електричної енергії. Більш ефективне витрачання енергії досягається за рахунок індивідуальної компенсації реактивної потужності. При цьому конструкція енергозберігаючих електродвигунів відрізняється високою надійністю і тривалим терміном служби.


Універсальний трифазний енергозберігаючі електродвигун Вesel 2SIE 80-2B виконання IMB14

Застосування трифазних енергозберігаючих двигунів

Використовувати трифазні енергозберігаючі двигуни можна практично у всіх галузях. Від звичайних трифазних двигунів вони відрізняються лише малим споживанням енергії. В умовах постійного зростання цін на енергоносії енергозберігаючі електродвигуни можуть стати по-справжньому вигідним варіантом як для невеликих виробників товарів і послуг, так і для великих промислових підприємств.

Гроші, витрачені на придбання трифазного енергозберігаючого двигуна, досить швидко повернуться до вас у вигляді економії коштів, що спрямовуються на придбання електрики. Наш магазин пропонує вам отримати додаткову вигоду, придбавши якісний трифазний енергозберігаючий двигун по дійсно невисокою ціною. Заміна застарілих морально і фізично електродвигунів на новітні високотехнологічні енергозберігаючі моделі - ваш черговий крок на новий рівень рентабельності бізнесу.

Близько 60% споживаної в промисловості електроенергії витрачається на електропривод робочих машин. При цьому основними споживачами електроенергії є електродвигуни змінного струму. Залежно від структури виробництва і характеру технологічних процесів частка енергоспоживання асинхронних двигунів становить 50 ... 80%, синхронних двигунів 6 ... 8%. Сукупний ККД електродвигунів складає близько 70%, тому рівень їх енергоефективності відіграє значну роль у вирішенні завдання енергозбереження.

У сфері розробки і виробництва електродвигунів з 01.06.2012 р введений в дію національний стандарт ГОСТ Р 54413-2011, заснований на міжнародному стандарті IEC 60034-30: 2008 і встановлює чотири класи енергоефективності двигунів: IE1 - нормальний (стандартний), IE2 - підвищений , IE3 - преміум, IE4 - супер-преміум. Стандартом передбачений ступінчастий перехід виробництва на більш високі класи енергоефективності. З січня 2015 року всі випускаються електродвигуни потужністю 0,75 ... 7,5 кВт повинні мати клас енергоеффектіності не нижче IE2, а 7,5 ... 375 кВт - не нижче IE3 або IE2 (з обов'язковою комплектацією перетворювачем частоти). З січня 2017 року всі випускаються електродвигуни потужністю 0,75 ... 375 кВт повинні мати клас енергоеффектіності не нижче IE3 або IE2 (допускається при роботі в частотно-регульованому приводі).

В асинхронних двигунах підвищення енергоефективності досягається:

Застосуванням нових марок електротехнічної сталі з меншими питомими втратами і меншою товщиною листів сердечників.

Зменшенням повітряного зазору між статором і ротором і забезпеченням його рівномірності (сприяє зниженню намагничивающей складової струму обмотки статора, зменшення диференціального розсіювання і зниження електричних втрат).

Зниженням електромагнітних навантажень, тобто збільшенням маси активних матеріалів при зменшенні кількості витків і збільшенні перерізу провідника обмотки (призводить до зниження опорів обмоток та електричних втрат).

Оптимізацією геометрії зубцеву зони, застосуванням сучасної ізоляції і пропиточного лаку, нових марок обмотувального дроту (збільшує коефіцієнт заповнення паза міддю до 0,78 ... 0,85 замість 0,72 ... 0,75 в електродвигунах стандартної енергоефективності). Призводить до зниження опорів обмоток та електричних втрат.

Застосуванням міді для виготовлення короткозамкненою обмотки ротора замість алюмінію (призводить до зниження електричного опору обмотки ротора на 33% і відповідного зниження електричних втрат).

Застосуванням високоякісних підшипників і стабільних маловязких мастил, виносом підшипників за межі підшипникового щита (покращує обдування підшипників і тепловіддачу, знижує рівень шуму і механічні втрати).

Оптимізацією конструкції і продуктивності вентиляційного вузла з урахуванням меншого нагріву електродвигунів підвищеної енергоефективності (знижує рівень шуму і механічні втрати).

Застосуванням більш високого класу ізоляції F при забезпеченні перегріву по класу В (дозволяє уникнути переустановленной потужності в приводі з систематичними перевантаженнями до 15%, експлуатувати двигуни в мережах з істотними коливаннями напруги, а також при підвищеній температурі навколишнього середовища без зниження навантаження).

Врахування при проектуванні можливості роботи з перетворювачем частоти.

Серійне виробництво енергоефективних двигунів освоєно такими відомими фірмами як Siemens, WEG, General electric, SEW Eurodrive, ABB, Baldor, MGE-Motor, Grundfos, ATB Brook Crompton. Великим вітчизняним виробником є \u200b\u200bРосійський електротехнічний концерн «Руселпром».

Найбільшого підвищення енергоефективності вдається досягти в синхронних двигунах з постійними магнітами, що пояснюється відсутністю основних втрат в роторі і використанням високоенергетичних магнітів. У роторі, через відсутність обмотки збудження, виділяються тільки додаткові втрати від вищих гармонійних в осерді ротора, постійних магнітах і короткозамкненою пусковий обмотці. Для виготовлення постійних магнітів ротора використовується високоенергетичний сплав на основі неодиму NdFeB, магнітні параметри якого в 10 разів вище феритових магнітів, що забезпечує значне підвищення ККД. Відомо, що ККД більшості синхронних двигунів з постійними магнітами відповідає класу енергоефективності IE3 і в ряді випадків перевищує IE4.

До недоліків синхронних двигунів з постійними магнітами відносяться: зниження ККД з плином часу через природною деградації постійних магнітів і їх висока вартість.

Термін служби постійних магнітів становить 15 ... 30 років, проте вібрації, схильність до корозії при підвищеній вологості і розмагнічування при температурах 150 ° С і вище (залежно від марки) можуть зменшити його до 3 ... 5 років.

Найбільшим виробником і експортером рідкоземельних металів (РЗМ) є Китай, який володіє 48% світових ресурсів і забезпечує 95% світових потреб. В останні роки Китай значно обмежив експорт РЗМ, утворюючи їх дефіцит на світовому ринку і підтримуючи високі ціни. Росія володіє 20% світових ресурсів РЗМ, проте їх видобуток становить лише 2% світового видобутку, а виробництво виробів з РЗМ менше 1%. Таким чином, в найближчі роки ціни на постійні магніти будуть високими, що відіб'ється на вартості синхронних двигунів з постійними магнітами.

Ведуться роботи по зниженню вартості постійних магнітів. Національним інститутом матеріалознавства NIMS (Японія) розроблена марка постійних магнітів на основі неодиму NdFe12N з меншим вмістом неодиму (17% замість 27% в NdFe12B), кращими магнітними властивостями і високою температурою розмагнічування 200 ° С. Відомі роботи по створенню постійних магнітів без рідкоземельних металів на основі заліза і марганцю, що мають, кращі характеристики, ніж з рідкоземельними металами і не розмагнічувати при високій температурі.

Синхронні двигуни з постійними магнітами класу енергоефективності IE4 виробляють: WEG, Baldor, Marathon Electric, Nova Torque, Grundfos, SEW Eurodrive, WEM Motors, Bauer Gear Motor, Leroy Somer, Mitsubishi Electric, Hitachi, Lafert Motors, Lönne, Hiosung, Motor Generator Technology , Hannig Electro-Werke, Yaskawa.

Сучасні серії електродвигунів адаптовані для роботи з перетворювачами частоти і мають наступні конструктивні особливості: обмотувальний дріт з двошаровою Нагревостойкость витковой ізоляцією; ізоляційні матеріали, розраховані на напруги до 2,2 від номінального; електрична, магнітна і геометрична симетрія електродвигуна; ізольовані підшипники і додатковий болт заземлення на корпусі; примусова вентиляція при глибокому діапазоні регулювання; установка високочастотних синусоїдальних фільтрів.

Такі широко відомі на ринку виробники як Grundfos, Lafert Motors, SEW Eurodrive для підвищення компактності і зменшення габаритів частотно-регульованого приводу виробляють електродвигуни, інтегровані з перетворювачами частоти.

Вартість енергоефективних електродвигунів в 1,2 ... 2 рази більше вартості електродвигуна стандартної енергоефективності, тому термін окупності додаткових витрат становить 2 ... 3 роки в залежності від середньорічного наробітку.

Список літератури

1. ГОСТ Р 54413-2011 Машини електричні обертові. Частина 30. Класи енергоефективності одношвидкісних трифазних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором (код IE).

2. Сафонов А.С. Основні заходи по підвищенню енергоефективності електрообладнання АПК // Трактори і сільгоспмашини. № 6, 2014. с. 48-51.

3. Сафонов А.С. Застосування енергоефективних електродвигунів в сільському господарстві // Праці II Міжнародної науково-практичної конференції «Актуальні питання науки та техніки», випуск II. Росія, м Самара, 7 квітня 2015. ІЦРОН, 2015. С. 157-159.

4. Стандарт IEC 60034-30: 2008 Машини електричні обертові. Частина 30. Класи ККД одношвидкісних трифазних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором (код IE).

5. Шумов Ю.М., Сафонов А.С. Енергоефективні асинхронні двигуни з мідною обмоткою ротора, відлитими під тиском (огляд зарубіжних публікацій) // Електрика. № 8, 2014. с. 56-61.

6. Шумов Ю.М., Сафонов А.С. Енергоефективні електричні машини (огляд зарубіжних розробок) // Електрика. № 4, 2015. с. 45-47.