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 17.01.2018 Концерн «Русэлпром» создал энергоэффективные электродвигатели серии 7А с низким уровнем шума и вибрации для крупнейшего российского нефтеперерабатывающего завода – Омского НПЗ. КПД повысился в среднем на 0,7% от общей мощности двигателя, уровень шума составил от 67 до 79 дБА.
Детали & Материалы 15.01.2018 Компания Rittal выпустила профиль для систем несущих рычагов серии CP, используемых при создании эргономичных рабочих мест. Решение позволит точно адаптировать высоту установки управляющего терминала под рост оператора.
Мнение 12.01.2018 Немецкий бизнес более оптимистично оценивает 2017 год и готов вложить в российскую экономику в следующем году почти полмиллиарда евро – это следует из нового опроса Российско-Германской внешнеторговой палаты .
Электропривод 25.12.2017 Компания WEG расширила свое присутствие в Европе, инвестировав 30 млн. евро в строительство завода по производству низковольтных двигателей в Португалии. Промышленная площадка в Санту-Тирсу является на сегодня самым большим заводом WEG в Европе.
Электропривод 25.12.2017 Компания WEG объявила о расширении линейки мотор-редукторов WG20. Максимальный крутящий момент будет повышен с 1550 до 5000 Нм. Данная продукция объединяет в себе обширный опыт компании WEG в создании электродвигателей и их дочерней фирмы WATT Drive в области редукторостроения.
Гидравлика & Пневматика 29.11.2017 В микро-экскаваторе фирмы JCB дизельный двигатель мощностью 14 кВт был заменен 10-киловаттным электродвигателем с литий-титановыми батареями. Системы управления рабочими органами выполнены в виде блоков DDH на основе шестеренных насос-моторов внутреннего зацепления с электрическими сервомоторами.