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 10.10.2017 Концерн Danfoss создал лабораторию для изучения радиопомех промышленного оборудования, которая позволит тестировать приводную технику. Инвестиции в test-lab Danfoss Drives в немецком Фленсбурге составили 3 млн евро.
Электропривод 26.09.2017 Немецкие ученые разработали инновационный производственный процесс для изготовления электродвигателей. Компоненты двигателей изготавливаются из различных материалов за одну операцию с помощью аддитивных технологий.
Мнение 26.09.2017 Отставание России в сфере машиностроения может быть ликвидировано с помощью развития совместных производств и заимствований инноваций. Основу стратегии импортозамещения должны составить собственные инновационные разработки.
Электропривод 26.09.2017 Гибридные системы тяги продемонстрировала компания «Данфосс» на международной выставке «Нева-2017». Новая технология управления судовыми двигателями экономит до 25% расходуемого топлива, сокращает расходы на обслуживание силовых установок на 66% и существенно снижает вредные выбросы.
Электропривод 25.09.2017 Шведско-швейцарская группа ABB объявила о приобретении бизнес-подразделения Industrial Solutions у компании GE за 2,6 млрд долларов. По мнению главного исполнительного директора ABB, сделка позволит им усилить свою позицию на мировом рынке электрификации.