Распечатать

Электропривод

Синхронный реактивный двигатель класса энергоэффективности IE5

22.05.2017

Источник: ЭМАШ, ООО

Научно-исследовательская компания “ЭМАШ” специализируется на разработке энергоэффективных электрических двигателей и генераторов для производителей электрических машин. Основные электромашины, проектируемые компанией, - синхронные реактивные двигатели, высокоскоростные двигатели и многополюсные безредукторные высокомоментные двигатели.

В статье описываться синхронный реактивный двигатель без магнитов в конструкции и приводятся экспериментальные сравнения синхронного реактивного двигателя, разработанного компанией “ЭМАШ”, с другими двигателями (асинхронный, синхронный с магнитами в роторе и синхронный реактивный европейского производства).

Рис. 1 Синхронный реактивный двигатель класса энергоэффективности IE5,  разработанный компанией “ЭМАШ”

Результаты экспериментального сравнения синхронного реактивного двигателя, разработанного компанией “ЭМАШ”, и двигателей других производителей приведены ниже.

Таблица 1. Характеристики 1500 Вт 3000 об/мин двигателей

Тип двигателя

Асинхронный двигатель

Синхронный реактивный двигатель

Синхронный двигатель с магнитами в роторе

Синхронный реактивный двигатель

Страна производитель

Европейский союз

Европейский союз

Южная Корея

Россия

(ЭМАШ)

Номинальное значение КПД, %

84

87.9

89.3

90.7

Класс энергоэффективности

(в соответствии с новым стандартом IEC 60034-30-2)

IE3

IE4

IE5

Намного выше IE5

Вес, кг

15.5

13

7.5

13

Стандарт  IEC 60034-30-2 Rotating electrical machines – Part 30-2: Efficiency classes of variable speed AC motors (IE-code)  устанавливает следующие уровни энергоэффективности для двигателей 1500 Вт 3000 об/мин: IE2=81.3%, IE3=84.2%, IE4=86.5%, IE5=88.9%. Номинальное значение КПД синхронного реактивного двигателя, разработанного компанией “ЭМАШ”, намного выше, чем номинальное значение КПД других двигателей, участвовавших в испытаниях, и существенно превышает уровень класса энергоэффективности IE5.

При насосной (вентиляторной) нагрузке (квадратичная зависимость момента от скорости) КПД синхронного реактивного двигателя компании “ЭМАШ” намного выше в широком диапазоне скоростей и моментов, что подтверждается экспериментальными данными, представленными на  рис. 2, рис. 3 и в таблице 2.

Рис. 2

Рис. 3

Таблица 2. Экспериментальное сопоставление двигателей

Тип двигателя

Асинхронный двигатель

Синхронный реактивный двигатель

Синхронный двигатель с магнитами в роторе

Синхронный реактивный двигатель

Страна производитель

Европейский союз

Европейский союз

Южная Корея

Россия

(ЭМАШ)

Eff1,% (момент 100%, скорость 100%)

84

87.9

89.3

90.7

Eff2,% (момент 50%, скорость 75%)

83.5

84.3

86.9

90.5

Eff3,% (момент 25%, скорость 50%)

75.4

79.1

78.5

90.2

В таблице 2 Eff1  - это КПД двигателя на номинальной скорости и номинальном моменте,  Eff2  -это КПД на скорости, равной 75% от номинальной скорости и  моменте равном 50% от номинального момента, Eff3 - это КПД на скорости равной, 50% от номинальной скорости, и  моменте равном 25% от номинального момента.

КПД двигателей был измерен в соответствии со стандартом IEC 60034-2-3 Rotating electrical machines – Part 2-3: Specific test methods for determining losses and efficiency of converter-fed AC induction motors (Method 2-3-C: Input-output method). На рис. 4 изображена фотография экспериментальной установки.

Рис. 4

Ротор синхронного реактивного двигателя состоит из листов шихтованной стали (рис. 1), не содержит беличью клетку или  магниты, что существенно упрощает технологию производства.

Синхронный реактивный двигатель класса энергоэффективности IE5 имеет меньшую себестоимость и меньший вес (на 2,5 кг, то есть на 20% легче), чем  асинхронный двигатель класса энергоэффективности IE3. Также синхронный реактивный двигатель имеет существенно меньшую себестоимость, чем синхронный двигатель с магнитами в роторе, так как не содержит дорогих редкоземельных магнитов в конструкции.

Высокое значение КПД синхронного реактивного двигателя ЭМАШ достигается благодаря использованию уникальной геометрии ротора - оптимизированной формы магнитопроводящих путей и магнитных барьеров. Конструкция синхронного реактивного двигателя, разработанного компанией “ЭМАШ”, защищена патентом.

Синхронный реактивный двигатель может быть применен вместо асинхронного или синхронного двигателя с магнитами на роторе в приводах с регулируемой скоростью вращения, таких как насосы, вентиляторы, компрессоры, экструдеры, конвейеры, миксеры, электрический транспорт, лифты, краны, электроинструмент, бытовые приборы, сервоприводы, и в других типовых приложениях.

Компания “ЭМАШ” может разработать синхронные реактивные двигатели в различном корпусе (общепромышленный, взрывозащищенный или любой другой корпус, выбранный заказчиком) в широком диапазоне мощностей.

Электропривод 16.11.2018 Компания ООО «НТЦ «РЕДУКТОР» завершила работы по изготовлению комплектующих для редуктора подъема "ЦНИИ судового машиностроения". Современные технологии позволили снизить шумность изделия и повысить его ресурс.
Электропривод 13.11.2018 Решение по автоматизации пожаротушения на базе преобразователя частоты представила компания «Данфосс». Пожарный шкаф нового поколения Danfoss FC предназначен для контроля систем дымоудаления и подпора воздуха.
Электропривод 29.10.2018 Операторскую панель, способную дистанционно управлять преобразователем частоты с помощью беспроводной связи, создала компания Danfoss. Пульт управления VLT LCP 103 облегчает ввод частотников в эксплуатацию, мониторинг их функционирования и техобслуживание.
Электропривод 17.10.2018 Компания Siemens Gamesa получила первый заказ в России на поставку 90 МВт ветряных генераторов. В соглашение входит поставка, монтаж и сервисное обслуживание 26 турбин SG 3.4-132 на Азовскую ветроэлектростанцию, которая должна быть введена в эксплуатацию в 2020 году.
Автоматизация 16.10.2018 Mitsubishi Electric (МЕ) – безусловный лидер на японском рынке промышленной автоматизации, одном из ведущих в мире. Концепция корпорации e-F@ctory является базовым элементом системы цифровизации в Стране восходящего солнца.
Электропривод 16.10.2018 АО «Технодинамика» активизирует разработку технологии «более электрического самолета» (БЭС), подразумевающую максимальный отказ от гидравлических систем в пользу электрических. Для этих целей создано специальное подразделение.
Электропривод 12.10.2018 Компания B&R пополнила серию Х20 новым модулем X20SM1436-1 для прямого управления шаговыми двигателями. С помощью нового модуля можно использовать шаговые двигатели с рабочим напряжением от 18 до 60 В= при номинальном токе до 2.5 А.
Автоматизация 11.10.2018 Группа компаний Rollon представила техническое решение, способное существенно увеличить радиус действия коллаборативных роботов Universal Robots. Система проста в монтаже и может программироваться с планшета.
Электропривод 10.10.2018 Компания SEW-Eurodrive представила новые продукты - уплотнения вала с увеличенным рабочим ресурсом, двигатели с улучшенной обмоткой, мотор-редукторы с повышенными показателями крутящего момента и в специальном исполнении.