Эффективные асинхронные двигатели с обмоткой типа "славянка".Асинхронные двигатели с совмещёнными обмотками

- Электродвигатели Славянка.png (29.69 КБ) Просмотров: 16884
Про асинхронные двигатели казалось бы всё давно уже сказано. Конструкция отработана до мелочей. В производстве используются самые передовые технологии. Все процессы производства автоматизированы. Ведущие эксперты всего мира единодушны в оценке, что дальнейшее повышение характеристик двигателей возможно только за счёт применения частотных регуляторов и новых электротехнических материалов. По их прогнозам в ближайшее десятилетие на смену асинхронным двигателям придут индукторные и синхронные двигатели с высококоэрцитивными постоянными магнитами. Естественно - на первых этапах всё это приведет к повышению себестоимости единицы установленной мощности. И это никто не оспаривает. Экономия электроэнергии того стоит. Через несколько лет все инновации окупятся - так утверждают эксперты. Для стимулирования спроса на новые разработки в Европе введен стандарт энергоэффективности IE2, а с 2015 будет введен стандарт IE3. Придраться не к чему. С коммерческой точки зрения всё правильно и логично. Правда возникает вопрос - кто за всё это заплатит? В своё время (чисто из коммерческих интересов) была принята трёхфазная система электроснабжения переменного тока. Результат - миллиарды дополнительно израсходованных тонн условного топлива, оплаченных потребителями электроэнергии. Воистину коммерческий успех – сэкономили называется на проводах!
И вот тут-то уместно задать вопрос – а сколько на самом деле фаз в трёхфазных сетях? Вопрос не праздный. Если к сети подключены две симметричные активные нагрузки, одна из которых соединена в звезду, а другая в треугольник, то в них протекают фазные токи со сдвигом на 30 градусов. Иными словами - имеем две трёхфазные системы токов сдвинутых относительно друг друга на 30 градусов. Удостовериться в этом несложно, достаточно воспользоваться шестью резисторами и двухлучевым осциллографом. Получается, что по трёхфазным сетям передаются шесть фаз.
А что если обычный трёхфазный асинхронный двигатель выполнить шестифазным? Повлияет ли это на его основные параметры? Провели эксперимент. Взяли стандартный двигатель общепромышленного исполнения, меняем обмотки на шестифазные и проводим стендовые испытания в номинальном режиме. Результаты не впечатлили – немного возрос КПД и коэффициент мощности, немного снизился ток и скольжение. (Эксперты снисходительно улыбаются.) Провели измерения шумов и вибраций – они существенно снизились. (Эксперты продолжают улыбаться.) Провели измерения пусковых режимов – пусковой ток в 1,5 раза меньше каталожного значения, пусковой и минимальный моменты выросли на 40%, повысился максимальный момент. Снизился перегрев двигателя. Стендовые испытания показали - в отличии от стандартного, двигатель с шестифазными (совмещёнными) обмотками обладает КПД близким к номинальному в широком диапазоне нагрузок. Тут уже стало не до улыбок.
Дальнейшие испытания проводились в реальных условиях эксплуатации. Они показали, что двигатели с совмещёнными обмотками (обмотки получили название славянка) позволяют экономить до 40% электроэнергии и повысить коэффициент загрузки асинхронных двигателей до 0,8-1,0. Катайский насосный завод – на насосный агрегат вместо штатного двигателя 5,5 кВт установлен двигатель со славянкой мощностью 4,0 кВт. Насосный агрегат успешно прошел все испытания. Рекомендовано к применению. ЗАО «Венза» - вместо двигателя мощностью 4,0 кВт установлен двигатель мощностью 3,0 кВт со славянкой. Испытания прошли успешно. Рекомендовано к применению. Центральный ледовый дворец спорта г.Москва. Двигатель Siemens перемотан на славянку. Фазный ток снизился на 16%. «Ашан» г.Новосибирск, после перемотки двигателя установки микроклимата температура перегрева корпуса двигателя снизилась на 30 градусов.
Хорошие результаты получены при эксплуатации тяговых регулируемых приводов со славянкой в составе транспортных средств. В НПП «Энергия» г.Донецк Украина в составе шахтного электровоза «Эра» проходит полигонные испытания привод со славянкой. Полученные результаты показывают, что он существенно превосходит все известные аналоги. В городах Губкин и Киев успешно проходят испытания приводы в составе электромобилей на базе Славуты и Таврии. В экономичном режиме удельный расход составляет 52 Вт*ч на километр пути. В режиме динамичной езды не более 94 Вт*ч. При движении в городском цикле рекуперация составляет более 24%. До 100 км/ч автомобили разгоняются не более чем за 5 секунд. В качестве донора использовались двигатели общепромышленного исполнения номинальной мощностью 4,0 кВт фирмы АВВ. После перемотки на славянку номинальная мощность составила 20 кВт, а пиковая мощность достигает 56 кВт.
И это ещё не все сюрпризы, которые преподнесли нам новые обмотки. Анализ показывает, что их применение позволяет в два раза повысить удельную мощность двигателя и получить двигатели класса энергоэффективности IE3 без использования дорогостоящих электротехнических материалов, увеличения габаритных размеров и себестоимости.
Казалось бы, что при таких результатах все производители и ремонтники должны были кинуться осваивать производство новых двигателей. Что может быть проще – сгорел двигатель, перемотали на славянку – получили экономию электроэнергии. Без всяких дополнительных затрат. Инвесторы казалось бы должны дружно кинуться финансировать разработку и освоение производства новых двигателей. Ведь себестоимость двигателей со славянкой существенно ниже себестоимости стандартных двигателей. Но не тут-то было! А как же маржа? Практика показывает, что в борьбе между разумом и жадностью побеждает жадность.
А что же потребители? А им до новаций и дела нет. Какой им с этого прок? Ну поменяют в водоканале или котельной двигатели. Ну и что? По действующему законодательству все сэкономленные деньги должны быть возвращены в бюджет или возвращены потребителям или же должны быть снижены тарифы. Зачем им дополнительная головная боль за бесплатно? Да, в России действует 261-й Федеральный Закон, но он не стимулирует конечных исполнителей – нет таких регламентов, нет ведомственных инструкций. Вот и получается, что нам «Славянка» не нужна. На ней ни бюджета попилить, ни отката получить. Её внедрением занимаются в основном энтузиасты своего дела и мелкий бизнес. А с учетом мирового объёма производства (около 7 млрд. двигателей в год) это капля в море.
Каковы же перспективы? В России в основном производятся двигатели стандарта IE1. Европа закрыла свои рынки для двигателей российского производства. В результате объёмы внутреннего производства повсеместно сокращаются. В мае 2013 года первая партия двигателей со славянкой китайского производства была реализована на внутреннем рынке. Судя по их активности объёмы поставок будут нарастать в геометрической прогрессии. В течение нескольких ближайших лет это приведёт к полной деградации отечественного электромашиностроения. А вместе с ним и производства электротехнических материалов. Учитывая, что большинство производств являются градообразующими, не трудно предсказать последствия. Ни обращения в Академию наук, ни в органы власти, ни к производителям двигателей не дают результатов. Ответ очень простой – если бы это было так, то на Западе всё давно бы уже изобрели. А если у них этого нет, то это либо очередная лженаучная афера, либо это просто никому не нужно. Однако факты и документы свидетельствуют об обратном – проект «Асинхронный двигатель с совмещёнными обмотками» участник Сколково, технические решения защищены множеством патентов Российской Федерации, все данные подтверждаются протоколами испытаний профильных лабораторий и предприятий, а так же отзывами от эксплуатационников. В 2012 году проект стал победителем в одной из номинаций конкурса Русских инноваций. В 2013 году ему присвоен индекс инвестиционной привлекательности «А». Полагаю, что про асинхронные двигатели ещё не всё сказано.
Хочется надеяться, что славянке не придётся «прощаться» с Родиной, как это было не раз с другими отечественными разработками. И разум наконец одержит победу над непомерной жадностью.
Источник: Руководитель проектов ООО «АС и ПП» Дмитрий Дуюнов г. Зеленоград Москва.
Дуюнова в деле и движении можно оценить по видео на нашем форуме "1-6 Дуюнов - Лебедев - двигатель Лиманского" в разделе: Электродвигатели ШкондинаПроизводители двигателей: ООО "НТК "Энергокомплекс"
Контактное лицо: Alexander Katsay, Тел: +7 (916) 248-02-44; Skype:proton764
Адрес: 115088 Россия Москва ул.Новоостаповская-5, стр. 2 на карте
График работы: Пн-Пт 9:30 - 19:30 без перерывов; Сб, Вс выходные
Наша компания предлагает услугу по модернизации асинхронных электродвигателей для снижения энергопотребления и повышения момента, в т.ч. по перемотке сгоревших или требующих ремонт асинхронных электродвигателей на инновационную обмотку типа "Славянка" для получения высоких параметров по высоким моментам, малошумности, энергоэффективности, повышению ресурса и др. Типоряд мощностей АД для перемотки: от 1,1 кВт до 250 кВт.
Основные области применения – транспортные системы, подъемное оборудование, вентиляторы, насосы, компрессоры, редукторы, станки и т.д. Двигатели с обмоткой "Славянка" по установочно – присоединительным размерам полностью соответствуют ГОСТ Р 51689. По классу энергоэффективности соответствуют IE 2 по IEC 60034-30.
Основные преимущества асинхронных двигателей с обмоткой "Славянка":
Имеют возможность эксплуатации как в режиме работы S1, так и в режиме работы S3;
Улучшены вибро-шумовые характеристики, в среднем уровень звука ниже на 5ДБ;
Имеют повышенную надежность: сервис фактор 2,5;
Более высокий пусковой момент на 35%;
Меньшие пусковые токи на 35%;
Больший минимальный момент на 35%;
Больший максимальный момент на 20%;
КПД и cos, близкий к номинальному в диапазоне нагрузок от 25 до 150%;
Более «мягкая» механическая характеристика;
Большая перегрузочная способность.
Двигатели рассчитаны для работы в условиях:
частых пусков;
тяжелых пусков;
«затяжных» пусков;
больших (более 10%) падений питающего напряжения.
В подавляющем большинстве случаев асинхронные двигатели позволяют решить проблемы запуска двигателей без использования частотных регуляторов. При работе совместно с частотным регулятором они обеспечивают механические характеристики, недостижимые для других серий двигателей. При работе с регулярно меняющейся нагрузкой, при работе с неноминальной нагрузкой, при перепадах питающего напряжения асинхронные двигатели позволяют снизить потребление электроэнергии на 50%.
Технические характеристики электродвигателей на перемотку:
Мощность, кВт от 0,18 до 250
Напряжение питания, В любое до 1000
Высота над уровнем моря, не более, м 1200
запылённость воздуха, не более, г/м3 1,3
Степень защиты двигателей по ГОСТ 17494 IP 55 и IP54
Способ охлаждения двигателей по ГОСТ 20459 (п.6) IC0141
Изоляция маслостойкая класса нагревостойкости по ГОСТ 8865 (п.1¸5) F (155оС) или Н (180оС)
Суммарное количество пусков в течение года, не более 30000
Количеством пусков в течение суток, не более 200
Среднее количество пусков электродвигателя в час, не более 30
Двигатели могут быть оборудованы встроенной температурной защитой.
Группа механического воздействия по стойкости к воздействию механических внешних воздействующих факторов – М3 по ГОСТ 17516.1 (п.1¸3; 6; 15).
Режим работы – продолжительный S1 и повторно-кратковременный S3 по ГОСТ 183. Повторно-кратковременный режим работы с ПВ от 0 % до 50 %. Допускается работа с ПВ от 50 % до 100 % в течение двух часов, но не чаще одного раза за 3 часа эксплуатации.
Двигатели при рабочей температуре выдерживают в течение 2 мин без повреждений и видимых остаточных деформаций повышение частоты вращения до 120% номинальной.
Двигатели выдерживают стоянку под током короткого замыкания после установившегося номинального режима работы при номинальном напряжении не менее 10 с.
Изоляция обмотки статора относительно корпуса и между обмотками выдерживает в течение 1 минуты испытательное напряжение 2500 В частоты 50 Гц.
Изоляция обмотки статора между смежными ее витками выдерживает в режиме холостого хода в течение 5 минут испытательное напряжение выше номинального значения на 50% с увеличенной частотой напряжения питания на 20%.
Двигатели выдерживают 50% перегрузку по току в течение 2 минут.
Двигатели, начиная с высоты вращения 80, имеют приспособления для подъема и транспортирования.
Двигатели имеют коробку выводов с двумя сальниковыми вводами, допускающую возможность поворота на 180º с целью подвода кабелей с двух сторон.
По способу защиты человека от поражения электрическим током двигатели имеют класс 1 по ГОСТ 12.2.007.0. В части пожаробезопасности двигатели соответствуют требованиям ГОСТ 12.1.004. Вероятность возникновения пожара не превышает 10-6 в год.
Источник:
http://enprok.zakupka.com/p/2533677-mod ... a-momenta/