Распечатать

Электропривод

Испытан «первый в России» тяговый синхронный двигатель с постоянными магнитами

06.03.2019

Источник: Новосибирский государственный технический университет (НГТУ)

На Тульском заводе горно-шахтного оборудования начались испытания электровоза с новым энергоэффективным тяговым электродвигателем, созданным учеными Новосибирского государственного технического университета. По словам специалистов НГТУ, «первый в России» синхронный двигатель с постоянными магнитами для рудничного электровоза в сочетании с энергоэффективной литий-ионной батареей до 50 % увеличил производительность новой машины по сравнению с электровозами предыдущих поколений.

Новые технологии, ставшие основой конструкции магнитной системы электромашины, и специальные обмоточные структуры внутри неё, позволили в два-три раза снизить массу активных материалов и повысить КПД двигателя 10—20 % по сравнению с классическими асинхронными двигателями и двигателями постоянного тока.

Помимо нового энергоэффективного двигателя, в машине вместо применявшихся ранее свинцово-кислотных или щелочных батарей, будут использоваться литий-ионные аккумуляторы от компании «Лиотех».

Первые испытания показали, что новая технология позволила не только сократить массу и габариты тягового двигателя, но и, благодаря повышенному вращающему моменту, увеличить его грузоподъемность. Также из-за уменьшения потерь в двигателе и роста КПД до 90%, значительно возросла и энергоэффективность электровоза. При этом уменьшился разряд аккумуляторной батареи, и возросло время работы электровоза.

Из-за уменьшения потерь в двигателе и роста КПД до 90%, значительно возросла и энергоэффективность электровоза. Разработчики предполагают, что эти электрические машины найдут использование как в составе общепромышленного электропривода (станки, вентиляционные системы), так и в специализированных применениях - автомобильной промышленности, авиации, в электроприводе погружных насосов и т. п.), а также в качестве инверторных генераторов.

Разработка синхронный двигатель с постоянными магнитами для рудничного электровоза началась в феврале 2018 года в ответ на запрос Тульского завода горно-шахтного оборудования. К концу лета новосибирские инженеры подготовили конструкторскую документацию и смогли выпустить в производство первый макетный образец на базе компании ООО «РЭМ». По словам авторов разработки, первые испытания разработки прошли в НГТУ и показали, что мощность получилось развить больше заявленной.

Второй этап испытаний разработки прошел в Томске, где инженеры компании ООО «НФП Мехатроника-Про» занимались созданием системы управления для двигателя. В заводских условиях электродвигатель подтвердил свои улучшенные показатели мощности в сравнении с двигателями предыдущих поколений.

В настоящее время новый электровоз проходит приемо-сдаточные испытания в реальных условиях работы в шахтах. Электродвигатель имеет свою особенность: он должен быть взрывозащищенным, что требуется для обеспечения безопасности проведения работ в шахтах. Специальная оболочка не позволяет взрыву выйти за пределы двигателя. Если испытания пройдут успешно, начнется запуск производства новых электродвигателей.

«Аналогичную технологию мы уже использовали во многих решениях, - сообщил к. т. н., доцент НГТУ и один из авторов разработки Дмитрий Топорков, - в электромеханическом усилителе руля для автомобиля семейства «Лада» (калужским ОАО «Автоэлектроника» было выпущено более 1,5 млн комплектов), в двигателях погружных насосов для добычи нефти, в отрезке серии общепромышленных двигателей, ветрогенераторах, прецизионных следящих приводах и других разработках. Главный идеолог машин нового поколения — заведующий кафедрой электромеханики профессор Александр Шевченко. Он внес большой вклад в развитие теории, внедрил на практике эти электрические машины и сегодня считается ведущим специалистом в стране».

Электропривод 08.07.2019 Тяговый синхронный двигатель с постоянными магнитами, созданный специалистами НГТУ, увеличил грузоподъемность рудничного электровоза в 1,5 – 2 раза. При этом габариты нового электродвигателя по сравнению с его предшественником ̶ двигателем постоянного тока ̶ не изменились.
Электропривод 20.06.2019 Крупнейшая выставка строительно-дорожной техники Bauma 2019 продемонстрировала стремление к расширению использования электромеханических трансмиссий и чисто электрических транспортных средств.
Электропривод 20.06.2019 Многие производители представили на выставке Bauma 2019 модели полностью электрических и гибридных концептов, а также серийно производимых строительно-дорожных машин, работающих в циклических режимах, — фронтальных и вилочных погрузчиков, бульдозеров, экскаваторов, подъемников и пр.
Электропривод 20.06.2019 На Bauma 2019 было представлено большое количество производителей интеллектуальных интегральных силовых преобразователей для транспортных применений. Практически все преобразователи выполнены на базе IGBT. Разработки на SiC для внедорожных применений не актуальны.