비동기식 모터 생산 시 재료 절약. 전기 모터의 에너지 효율에 대한 국제 표준. 제안 된 개발의 본질

형식의 숫자 PDF(4221KB)

네. 두유노프 , 프로젝트 관리자, AS i PP LLC, 모스크바, 젤레노그라드

러시아에서 공유 유도 전동기, 다양한 추정치에 따르면 생산된 모든 전력 소비량의 47~53%를 차지합니다. 업계에서는 평균 60%, 냉수 시스템에서는 최대 90%입니다. 그들은 거의 모든 일을 한다 기술 프로세스움직임과 관련되어 있으며 인간 생활의 모든 영역을 포괄합니다. 결합 권선(CW)이 있는 새로운 소위 모터의 출현으로 가격을 높이지 않고도 매개변수를 크게 개선할 수 있습니다.

현대 주거용 건물의 각 아파트에는 거주자보다 더 많은 비동기 모터가 있습니다. 이전에는 에너지 자원을 절약하는 작업이 없었기 때문에 장비를 설계할 때 "안전하게 유지"하려고 노력하고 계산된 것 이상의 출력을 가진 엔진을 사용했습니다. 디자인의 에너지 절약은 배경으로 사라졌고 에너지 효율성과 같은 개념은 그다지 관련이 없었습니다. 에너지 효율적인 모터는 순전히 서구적인 현상입니다. 러시아 산업은 그러한 엔진을 설계하고 생산하지 않았습니다. 시장 경제로의 전환은 상황을 극적으로 변화시켰습니다. 오늘날 에너지 자원 1단위, 예를 들어 기존 용어로 1톤의 연료를 절약하는 것은 추출 비용의 절반입니다.

해외 시장에 출시된 에너지 효율적인 모터(EM)는 농형 로터가 있는 비동기식 EM으로, 활성 물질의 질량, 품질 및 특수 설계 기술의 증가로 인해, 1-2%( 강력한 엔진) 또는 4-5%( 소형 엔진) 엔진 가격이 약간 상승한 명목상의 효율성. 이 접근 방식은 부하가 거의 변경되지 않고 속도 제어가 필요하지 않으며 모터 매개변수가 올바르게 선택된 경우에 유용할 수 있습니다.

CW(Combined Winding) 모터를 사용하여 기계적 특성이 향상되고 에너지 성능이 향상되어 동시에 에너지 소비량의 30~50%를 절감할 수 있게 되었습니다. 유용한 작업, 그러나 또한 세계에 유사품이 없는 고유한 특성을 가진 조정 가능한 에너지 절약 드라이브를 만들기 위해. 부하 특성이 다양한 설치에서 DSO를 사용할 때 가장 큰 효과를 얻을 수 있습니다. 현재 다양한 용량의 비동기 모터의 세계 생산량이 연간 70억 개에 도달했다는 사실에 기초하여 새로운 모터 도입의 효과는 거의 과대 평가될 수 없습니다.

국내 산업에서 전기 모터의 평균 부하 (전기 모터의 정격 전력에 대한 기계의 작동 본체가 소비하는 전력의 비율)는 0.3-0.4 (유럽 관행에서이 값은 0.6). 이것은 기존 모터가 공칭 모터보다 훨씬 낮은 효율로 작동한다는 것을 의미합니다. 과도한 엔진 출력은 언뜻보기에는 감지할 수 없지만 전기 드라이브가 사용하는 장비에 매우 심각한 부정적인 결과(예: 손실 증가, 신뢰성 감소 등과 관련된 유압 네트워크의 과도한 압력)로 이어지는 경우가 많습니다. 표준과 달리 DSO는 낮은 수준더 높은 다중 모멘트인 소음 및 진동은 광범위한 부하에서 공칭에 가까운 효율 및 역률을 갖습니다. 이를 통해 엔진의 평균 부하를 최대 0.8까지 높이고 드라이브에서 서비스하는 특성을 향상시킬 수 있습니다. 기술 장비특히 에너지 소비를 크게 줄입니다.

저축, 회수, 이익

위의 내용은 드라이브의 에너지 절약을 의미하며 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 손실을 줄이고 드라이브의 에너지 성능을 향상시키도록 설계되었습니다. 대규모 구현을 통한 DSO는 새로운 에너지 절약 기술 창출에 이르기까지 에너지 절약을 위한 충분한 기회를 제공합니다.

연방 통계청 웹 사이트 (http://www.gks.ru/
wps/wcm/connect/rosstat/rosstatsite/main/) 러시아 전체의 2011년 전력 소비량은 1조 211억 kWh에 달했습니다.

2011년 6월 10일자 연방 관세청 명령 No. 239-e/4에 따르면, 다음에서 고객에게 공급되는 전기 에너지(용량)에 대한 최소 관세 수준 소매 시장 2012년에는 164.23 kop/kWh(VAT 제외)에 달할 것입니다.

표준 유도 전동기를 교체하면 동일한 유용한 작업에 대해 30~50%의 에너지를 절약할 수 있습니다. 광범위한 교체의 경제적 효과는 최소한 다음과 같습니다.

1021.1 0.47 0.3 1.6423 = 2364억 5030만 루블 년에.

모스크바 지역에서 효과는 최소한 다음과 같습니다.

47100.4 0.47 0.3 1.6423 = 10906.771백만 루블. 년에.

주변 및 기타 문제 영역의 전기 요금 한계 수준을 고려하면 최대 요금이 적용되는 지역(Irkutsk Region, Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug, Chukotka Autonomous Okrug, Yamalo)에서 최대 효과와 최소 투자 회수 기간이 달성됩니다. -네네츠 자치구 등

최대 효과와 최소 투자 회수 기간은 예를 들어 물 펌핑 장치, 팬 장치, 압연기뿐만 아니라 엘리베이터, 에스컬레이터, 컨베이어와 같은 고부하 엔진과 같은 연속 작동으로 엔진을 교체하여 달성할 수 있습니다.

투자 회수 기간을 계산하기 위해 JSC "UralElectro"의 가격을 기준으로 삼았습니다. 우리는 임대 기반으로 펌핑 장치의 ADM 132 M4 엔진을 교체하기 위해 기업과 에너지 서비스 계약이 체결되었다고 믿습니다. 엔진 가격 11,641 루블. 교체 작업 비용 (비용의 30 %)은 3,492.3 루블입니다. 추가 비용(비용의 10%) RUB 1,164.1

총 비용:

11,641 + 3,492.3 + 1,164.1 = 16,297.4 루블

경제적 효과는 다음과 같습니다.

11kW 0.3 1.6423루블 / kWh 1.18 24 = = 153.48278루블. 하루(VAT 포함).

회수 기간:

16,297.4 / 153.48278 = 106.18일 또는 0.291년.

다른 용량의 경우 계산 결과가 비슷합니다. 산업 기업의 엔진 작동 시간이 12시간을 초과할 수 없다는 점을 감안할 때 투자 회수 기간은 0.7-0.8년을 초과할 수 없습니다.

리스 계약 조건에 따르면 엔진을 신품으로 교체한 회사는 리스료를 지불한 후 3년 이내에 절감한 전기료의 30%를 지불하는 것으로 가정한다. 이 경우 수입은 153.48278 365 3 = 168,063.64 루블입니다. 결과적으로 하나의 저전력 엔진을 교체하면 84 ~ 168,000 루블의 수입을 얻을 수 있습니다. 평균적으로 한 소규모 유틸리티 회사의 엔진을 교체하면 최소 480만 루블의 수입을 얻을 수 있습니다. 표준 엔진의 현대화와 함께 새로운 엔진을 도입하면 공공 부문 및 운송 부문에서 많은 경우 관세 인상 없이 전기 보조금을 거부할 수 있습니다.

이 프로젝트는 러시아의 WTO 가입과 관련하여 특별한 사회적 중요성을 얻습니다. 비동기 모터의 국내 제조업체는 세계 최고의 제조업체와 경쟁 할 수 없습니다. 이것은 많은 도시 형성 기업의 파산으로 이어질 수 있습니다. 결합 권선으로 모터 생산을 마스터하면 이러한 위협을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 해외 시장에서 심각한 경쟁자가 될 수 있습니다. 따라서 프로젝트의 구현은 국가에 정치적인 의미가 있습니다.

제안된 접근 방식의 참신함

최근 몇 년 동안 안정적이고 저렴한 주파수 변환기의 출현으로 인해 제어 비동기식 드라이브가 널리 보급되었습니다. 컨버터의 가격은 여전히 ​​상당히 높지만(모터보다 2~3배 더 비쌉니다) 경우에 따라 전력 소비를 줄이고 모터 성능을 개선하여 덜 안정적인 모터의 특성에 가깝게 만들 수 있습니다. 직류. 주파수 조정기의 신뢰성도 전기 모터의 신뢰성보다 몇 배 낮습니다. 모든 소비자가 주파수 조정기 설치에 막대한 돈을 투자할 기회가 있는 것은 아닙니다. 유럽에서는 2012년까지 가변속 드라이브의 15%만이 DC 모터를 장착하고 있습니다. 따라서, 낮은 재료 소비 및 비용으로 특수 모터가 장착된 주파수 제어 드라이브를 포함하여 주로 비동기식 전기 드라이브와 관련하여 에너지 절약 문제를 고려하는 것이 적절합니다.

세계 관행에서 이 문제를 해결하기 위한 두 가지 주요 방향이 있습니다.

첫 번째는 주어진 시간에 최종 사용자에게 필요한 전력을 공급함으로써 전기 구동을 통한 에너지 절약입니다. 두 번째는 IE-3 표준을 충족하는 에너지 효율적인 모터의 생산입니다. 첫 번째 경우에는 주파수 변환기의 비용을 줄이는 것이 목표입니다. 두 번째 경우 - 새로운 전기 재료 개발 및 전기 기계의 주요 치수 최적화.

비동기식 드라이브의 에너지 효율성을 개선하는 알려진 방법과 비교하여 우리의 접근 방식의 참신함은 고전적인 모터 권선의 기본 설계 원리를 변경하는 데 있습니다. 과학적 참신함은 모터 권선을 설계하고 회전자와 고정자 슬롯 수의 최적 비율을 선택하기 위한 새로운 원리가 공식화되었다는 사실에 있습니다. 이를 기반으로 수동 및 자동 배치를 위해 산업 설계 및 단일 레이어 및 이중 레이어 결합 권선 방식이 개발되었습니다. 2011년부터 기술 솔루션에 대한 러시아 연방 특허 7건이 접수되었습니다. Rospatent에서 여러 응용 프로그램을 고려 중입니다. 해외특허출원을 준비하고 있습니다.

알려진 것과 비교하여 주파수 제어 드라이브는 공급 전압의 주파수가 증가한 DSO를 기반으로 할 수 있습니다. 이것은 자기 코어의 강철에서 더 낮은 손실로 인해 달성됩니다. 이러한 드라이브의 비용은 표준 모터를 사용할 때보다 훨씬 저렴하며 특히 소음과 진동이 크게 감소합니다.

Katai Pumping Plant의 테스트 벤치에서 수행된 테스트 과정에서 표준 5.5kW 엔진이 당사 설계의 4.0kW 엔진으로 교체되었습니다. 펌프는 사양의 요구 사항에 따라 모든 매개 변수를 제공했지만 엔진은 실제로 가열되지 않았습니다.

현재 석유 및 가스 복합 단지(Lukoil, TNK-BP, Rosneft, Bugulma 전동 펌프 공장), 지하철 기업(International Metro Association), 광업(Lebedinsky GOK) 및 다수의 기술을 도입하기 위한 작업이 진행 중입니다. 다른 산업의.

제안 된 개발의 본질

개발의 본질은 3상 부하를 3상 네트워크(별 또는 삼각형)에 연결하는 방식에 따라 30도의 전기 각도를 형성하는 두 가지 전류 시스템을 얻을 수 있다는 사실에서 비롯됩니다. 자속 유도 벡터. 따라서 3상 권선이 아닌 6상 권선이 있는 3상 네트워크에 전기 모터를 연결할 수 있습니다. 이 경우 권선의 일부가 별에 포함되어야 하고 삼각형의 일부와 별과 삼각형의 동일한 위상 극의 유도 벡터가 서로 30도의 전기 각도를 형성해야 합니다.

하나의 권선에 두 개의 회로를 결합하면 엔진의 작업 간격에서 필드의 모양을 개선하고 결과적으로 엔진의 주요 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 표준 엔진의 작업 간격 필드는 조건부로 사인파라고 부를 수 있습니다. 사실, 그것은 단계적입니다. 그 결과 모터에 고조파, 진동 및 제동 토크가 발생하여 모터에 부정적인 영향을 미치고 성능이 저하됩니다. 따라서 표준 유도 전동기는 정격 부하에서만 허용 가능한 성능을 갖습니다. 부하가 공칭과 다를 경우 표준 모터의 특성이 급격히 감소하고 역률 및 효율이 감소합니다.

결합 권선을 사용하면 홀수 고조파에서 자기장 유도 수준을 줄일 수 있으므로 모터 자기 회로 요소의 총 손실이 크게 감소하고 과부하 용량 및 전력 밀도가 증가합니다. 또한 50Hz 작동 정격 강철을 사용할 때 모터가 더 높은 공급 전압 주파수에서 작동하도록 할 수 있습니다. 결합 권선이 있는 모터는 더 높은 시동 토크에서 더 낮은 시동 전류 비율을 갖습니다. 이는 빈번하고 장기간 시동으로 작동하는 장비와 높은 수준의 전압 강하가 있는 길고 부하가 큰 네트워크에 연결된 장비에 필수적입니다. 그들은 네트워크에서 간섭을 덜 발생시키고 공급 전압의 형태를 덜 왜곡시킵니다. 이는 복잡한 전자 장치 및 컴퓨터 시스템이 장착된 많은 개체에 필수적입니다.

무화과에. 1은 24슬롯 고정자의 표준 3000rpm 모터에서 필드의 모양을 보여줍니다.

결합 권선이 있는 유사한 모터의 필드 모양이 그림 1에 나와 있습니다. 2.

위의 그래프를 보면 권선이 결합된 모터의 자기장 모양이 표준 모터보다 정현파에 가깝다는 것을 알 수 있습니다. 결과적으로 경험에서 알 수 있듯이 노동 집약도를 높이지 않고 재료 소비를 줄이며 기존 기술을 변경하지 않고 동일한 다른 조건에서 특성면에서 표준 엔진을 훨씬 능가하는 엔진을 얻습니다. 기존에 알려진 에너지 효율 개선 방법과 달리 제안된 솔루션은 비용이 가장 저렴하고 새로운 엔진 생산뿐만 아니라 분해 검사기존 함대의 현대화. 무화과에. 3은 엔진 오버홀 시 표준 권선을 복합 권선으로 교체한 후 기계적 특성이 어떻게 변화했는지 보여줍니다.

다른 알려진 방법으로는 기존 엔진 함대의 기계적 특성을 그렇게 근본적이고 효과적으로 개선할 수 없습니다. Mednogorsk의 CJSC UralElectro-K 중앙 공장 연구소에서 수행한 벤치 테스트 결과는 선언된 매개변수를 확인합니다. 얻은 데이터는 또한 NIPTIEM, Vladimir에서 테스트 중에 얻은 결과를 확인합니다.

경쟁 우위

제안된 솔루션의 독창성은 언뜻 보기에 분명한 경쟁자가 실제로 잠재적인 전략적 파트너라는 사실에 있습니다. 이것은 표준 모터의 생산 또는 수리에 종사하는 거의 모든 전문 기업에서 가능한 한 최단 시간에 권선이 결합 된 모터의 생산 및 현대화를 마스터하는 것이 가능하다는 사실에 의해 설명됩니다. 기존 기술을 변경할 필요가 없습니다. 이를 위해서는 기업에 존재하는 설계 문서를 수정하는 것으로 충분합니다. 경쟁 제품은 이러한 이점을 제공하지 않습니다. 이 경우 특별 허가, 라이센스 및 인증서를 얻을 필요가 없습니다. 실례가 되는 것은 OAO UralElectro-K와의 협력 경험입니다. 이것은 결합 권선이 있는 에너지 효율적인 비동기식 모터를 제조할 수 있는 권리에 대해 라이센스 계약을 체결한 최초의 기업입니다. 주파수 드라이브와 비교하여 제안된 기술은 훨씬 적은 자본 투자로 에너지를 더 많이 절약할 수 있습니다. 작동 중 유지 관리 비용도 크게 낮아집니다. 다른 에너지 효율적인 모터와 비교하여 제공되는 제품은 동일한 성능으로 더 저렴한 가격에 제공됩니다.

결론

권선이 결합된 비동기식 모터의 적용 분야는 인간 활동의 거의 모든 영역을 다룹니다. 다양한 용량과 디자인의 엔진이 매년 전 세계에서 약 70억 개 생산됩니다. 오늘날 전기 모터를 사용하지 않고는 기술 프로세스를 구성할 수 없습니다. 이 개발의 대규모 사용의 결과는 거의 과대평가될 수 없습니다. 사회적 영역에서는 기본 서비스에 대한 관세를 크게 줄일 수 있습니다. 생태학 분야에서 전례없는 결과를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 동일한 유용한 작업으로 특정 전력 생성을 3배 감소시키고 결과적으로 탄화수소의 특정 소비를 급격히 감소시킬 수 있습니다.

기본 설계 에너지 효율적인(클래스 IE2) 시리즈 AIR, 7АVER의 3상 비동기 전기 모터

범용 모터는 AC 50Hz, 전압 380V(220, 660V)에서 S1 모드로 작동하도록 설계되었습니다. 표준 보호 등급 - IP54, IP55, 기후 버전 및 배치 범주 - U3, U2.
에너지 효율 등급 - IE2(GOST R51677-2000 및 국제 표준 IEC 60034-30에 따름).

에너지 효율적인 모터를 사용하면 다음이 가능합니다.

• 엔진 효율을 2-5% 증가시킵니다.
• 전력 소비를 줄입니다.
• 엔진 및 관련 장비의 수명을 늘리십시오.
• 역률 개선;
• 과부하 용량을 개선하십시오.
• 열 부하 및 작동 조건의 변화에 ​​대한 엔진의 저항을 증가시킵니다.

전반적으로 에너지 효율적인 모터의 장착 및 연결 치수는 기본 설계의 모터의 전체, 장착 및 연결 치수에 해당합니다.

ENERAL에서 제조한 에너지 효율적인 전기 모터 EFF1/IE2

에너지 효율적인 전기 모터 EFF1은 농형 회전자가 있는 3상 비동기식 단일 속도 전기 모터입니다.
에너지 효율 전기 모터는 일반 산업용 전기 모터로 총 전력 손실이 동일한 출력 및 속도의 정상 효율을 가진 엔진의 총 전력 손실보다 20% 이상 적습니다.

주요 특성:

에너지 효율 등급 Eff 1은 IE2 표준을 충족합니다.
ENERAL에서 제조한 에너지 효율적인 모터의 기술적 특성은 다음 표에 나와 있습니다.

기능 비교:

다람쥐 회 전자가있는 비동기식 전기 모터는 현재 모든 전기 기계의 중요한 부분이며 소비되는 전기의 50 % 이상이 모터에 떨어집니다. 산업 장비, 펌프, 환기 장비 등의 전기 드라이브가 사용되는 영역을 찾는 것은 거의 불가능합니다. 또한 기술 단지의 규모와 엔진 출력이 지속적으로 증가하고 있습니다.

AIR…E 시리즈의 에너지 효율적인 ENERAL 모터는 농형 로터가 있는 3상 비동기식 단일 속도 모터로 설계되었으며 GOST R51689-2000을 준수합니다.

AIR…E 시리즈의 에너지 효율적인 모터는 다음과 같은 시스템 개선으로 인해 효율성이 향상되었습니다.

1. 활성 물질의 질량이 증가했습니다(고정자 및 회전자 패키지의 구리 고정자 권선 및 냉간 압연 강).
2. 자기 특성이 개선되고 자기 손실이 감소된 전기강이 사용됩니다.
3. 자기 회로의 톱니 홈 영역과 권선 설계가 최적화되었습니다.
4. 높은 열전도율과 전기적 강도를 가진 단열재 사용;
5. 첨단 장비로 회전자와 고정자 사이의 공극 감소;
6. 환기 손실을 줄이기 위해 특수 팬 설계가 사용되었습니다.
7. 고품질 베어링과 윤활유를 사용합니다.

AIR…E 시리즈의 에너지 효율적인 모터의 새로운 소비자 속성은 불리한 조건으로부터 보호하고 밀봉을 강화하는 데 특별한 위치가 제공되는 설계 개선을 기반으로 합니다.

그래서, 디자인 특징 AIR…E 시리즈는 고정자 권선의 손실을 최소화합니다. 모터 권선의 낮은 온도로 인해 절연체의 수명도 연장됩니다.

추가적인 효과는 더 조밀한 베어링 잠금 장치를 포함하여 고품질 윤활제와 베어링을 사용하여 마찰과 진동을 줄여 과열을 줄이는 것입니다.

더 낮은 작동 엔진 온도와 관련된 또 다른 측면은 더 높은 온도에서 작동할 수 있는 능력입니다. 높은 온도환경 또는 실행 중인 엔진의 외부 냉각과 관련된 비용 절감 가능성. 이는 또한 에너지 비용 절감으로 이어집니다.

새로운 에너지 효율적인 모터의 중요한 이점 중 하나는 소음 수준이 감소한다는 것입니다. IE2 클래스 모터는 덜 강력하고 조용한 팬을 사용하므로 공기역학적 특성을 개선하고 환기 손실을 줄이는 역할도 합니다.

자본 및 운영 비용의 최소화는 산업 분야의 핵심 요구 사항입니다. 에너지 효율적인 전기 모터. 실습에서 알 수 있듯이 고급 획득 시 가격 차이로 인한 보상 기간 비동기식 전동기 IE2 클래스는 운영비 절감과 전력 소모량 감소만으로 최대 6개월까지 가능하다.

에너지 효율적인 엔진으로 교체할 때 비용 절감:

AIR 132M6E(IE2) P2=7.5kW; 효율=88.5%; \u003d 16.3A에서; cosφ=0.78
AIR132M6(IE1) P2=7.5kW; 효율=86.1%; 인=17.0A; cosφ=0.77

전력 소비: P1=P2/효율
부하 특성: 하루 16시간 = 연간 5840시간
연간 에너지 비용 절감: 1400kWh

새로운 에너지 효율적인 모터로 전환할 때 다음 사항이 고려됩니다.

• 환경 측면에 대한 요구 사항 증가;
• 제품의 에너지 효율성 및 작동 특성 수준에 대한 요구 사항;
• 에너지 효율 등급 IE2는 절약 기회와 함께 소비자를 위한 통합 "품질 표시" 역할을 합니다.
• 재정적 인센티브: 에너지 소비 및 운영 비용을 줄일 수 있는 기회 통합 솔루션: 에너지 효율적인 모터 + 효율적인 제어 시스템(가변 드라이브) + 효율적인 보호 시스템 = 최상의 결과.
  

장점:

동일한 출력 및 속도의 정상 효율을 가진 엔진과 관련하여 총 동력 손실을 최소 20% 감소시킵니다.
- 부분 부하 모드에서 효율성 증가(1.8 - 2.4%)
- 성능 특성이 개선되었습니다.

• 네트워크의 변동에 더 강합니다.
• 과열이 적고 에너지 손실이 적습니다.
• 낮은 소음 수준으로 작업하십시오.
• 향상된 신뢰성 및 연장된 서비스 수명;
• 더 높은 구매 가격(표준에 비해 15-20%)에서 EED는 이미 500-600시간의 작동 시간에 에너지 소비를 줄임으로써 추가 비용을 지불합니다.
• 전체 운영 비용 절감.

따라서 에너지 효율적인 모터는 에너지 절약 기술에 중점을 둔 기업에게 향상된 신뢰성을 제공하는 모터입니다.

ENERAL에서 제조한 AIR…E 전기 모터의 에너지 효율 표시기는 에너지 효율 등급 IE2 측면에서 GOST R51677-2000 및 국제 표준 IEC 60034-30을 준수합니다.

UDC 621.313.333:658.562

규제된 전기 구동을 위한 에너지 효율적인 비동기식 모터

오.오. 무라블레바

Tomsk Polytechnic University 이메일: [이메일 보호됨]

조정 가능한 전기 드라이브의 단면을 변경하지 않고 에너지 효율적인 비동기식 모터를 생성할 가능성이 고려되어 실제 에너지 절약을 보장할 수 있습니다. 주택 및 공동 서비스 영역의 펌핑 장치에 고전력 비동기 모터를 사용하여 에너지를 절약하는 방법이 표시됩니다. 수행된 경제적 계산과 결과 분석은 엔진 자체의 비용 증가에도 불구하고 증가된 동력 엔진을 사용하는 경제적 효율성을 보여줍니다.

소개

"2020년까지 에너지 전략"에 따라 국가 에너지 정책의 최우선 순위는 산업의 에너지 효율성을 높이는 것입니다. 러시아 경제의 효율성은 높은 에너지 집약도로 인해 크게 감소합니다. 이 지표에 따르면 러시아는 미국보다 2.6배 앞서 있으며, 서유럽 3.9배, 일본 - 4.5배. 부분적으로만 이러한 차이는 러시아의 혹독한 기후 조건과 광대한 영토로 인해 정당화될 수 있습니다. 우리나라의 에너지 위기를 예방하는 주요 방법 중 하나는 기업에 에너지 및 자원 절약 기술을 대규모로 도입하는 정책을 추구하는 것입니다. 에너지 절약은 세계 모든 선진국에서 기술 정책의 우선 순위 영역이 되었습니다.

가까운 장래에 에너지 절약 문제는 전기 에너지가 부족하고 새로운 에너지 생성 시스템과 에너지 절약을 도입하여 두 가지 방법으로 보상될 수 있는 경제 발전의 가속화와 함께 등급을 높일 것입니다. 첫 번째 방법은 더 비싸고 시간이 많이 소요되며, 두 번째 방법은 훨씬 빠르고 비용 효율적입니다. 에너지 절약 기능이 있는 1kW의 전력 비용이 첫 번째 경우보다 4...5배 적기 때문입니다. 국민총생산(GDP)의 단위당 전기 에너지의 큰 비용은 국가 경제에서 에너지 절약의 거대한 잠재력을 창출합니다. 기본적으로 경제의 높은 에너지 집약도는 에너지 낭비 기술 및 장비의 사용, 에너지 자원의 대규모 손실(추출, 가공, 변환, 운송 및 소비 중), 경제 구조(a 에너지 집약적 산업 생산의 높은 비율). 그 결과, 3억 6043만 톤으로 추정되는 방대한 에너지 절약 잠재력이 축적되었습니다. 톤, 또는 현대 에너지 소비의 38.46%. 이 잠재력을 실현하면 20년 동안 경제 성장이 2.3 ... 3.3배 증가하여 에너지 소비 증가를 1.25로 제한할 수 있습니다.

국내 및 해외 시장의 상품 및 서비스. 따라서 에너지 절약은 경제성장과 국민경제의 효율성 제고에 있어 중요한 요소이다.

이 작업의 목적은 제어 전기 드라이브용 에너지 효율적인 비동기식 모터(AM)를 생성하여 실제 에너지 절약을 보장하는 가능성을 고려하는 것입니다.

에너지 효율적인 생성 가능성

유도 전동기

이 작업에서는 체계적인 접근 방식을 기반으로 실제 에너지 절약을 보장하는 효과적인 방법을 결정합니다. 에너지 절약에 대한 체계적인 접근 방식은 변환기와 비동기식 모터의 개선이라는 두 가지 영역을 결합합니다. 현대 컴퓨터 기술의 가능성, 최적화 방법의 개선을 고려하여 제어된 전기 드라이브에서 작동하는 에너지 효율적인 유도 모터를 설계하기 위한 소프트웨어-컴퓨터 컴플렉스를 만들 필요가 있습니다. 주택 및 공동 서비스(주택 및 공동 서비스)의 에너지 절약에 대한 큰 잠재력을 고려하여 이 분야에서 비동기식 모터를 기반으로 하는 조정 가능한 전기 드라이브를 사용할 가능성을 고려할 것입니다.

에너지 절약 문제에 대한 해결책은 에너지 절약 기술을 위해 특별히 설계 및 제조되어야 하는 비동기 모터를 기반으로 하는 조정 가능한 전기 드라이브의 개선으로 가능합니다. 현재 가장 널리 사용되는 전기 드라이브인 펌핑 장치의 에너지 절약 잠재력은 전력 소비량의 30% 이상입니다. 알타이 지역의 모니터링을 기반으로 비동기 모터를 기반으로 한 제어 전기 드라이브를 사용하여 다음 지표를 얻을 수 있습니다. 에너지 절약 - 20.60%; 물 절약 - 최대 20%; 시스템의 유압 충격 배제; 모터의 시동 전류 감소; 유지보수 비용 최소화; 비상 사태의 가능성을 줄입니다. 이를 위해서는 전기 드라이브의 모든 부분과 무엇보다 전자기계 에너지 변환을 수행하는 주요 요소인 비동기 모터의 개선이 필요합니다.

이제 대부분의 경우 제어 전기 드라이브에서 직렬 범용 비동기 모터가 사용됩니다. IM 전력 단위당 활물질 소비 수준이 실질적으로 안정화되었습니다. 일부 추정에 따르면 제어 전기 드라이브에서 직렬 IM을 사용하면 효율성이 감소하고 설치된 전력이 15.20% 증가합니다. 러시아 및 외국 전문가들 사이에서는 이러한 시스템에 특수 엔진이 필요하다는 의견이 있습니다. 현재 에너지 위기로 인해 새로운 디자인 접근 방식이 필요합니다. 혈압의 질량은 더 이상 결정적인 요소가 아닙니다. 비용 증가와 활성 물질 소비 증가를 포함하여 에너지 성능의 증가가 전면에 나타납니다.

전기 드라이브를 개선하는 유망한 방법 중 하나는 에너지 절약에 유리한 특정 작동 조건을 위해 특별히 유도 전동기를 설계 및 제조하는 것입니다. 동시에 AM을 특정 전기 드라이브에 적용하는 문제가 해결되어 작동 조건에서 가장 큰 경제적 효과를 제공합니다.

특히 제어 전기 드라이브용 IM의 생산은 Simens(독일), Atlans-Ge Motors(미국), Lenze Bachofen(독일), Leroy Somer(프랑스), Maiden(일본)에서 생산한다는 점에 유의해야 합니다. 이러한 모터의 생산을 확대하려는 글로벌 전기 공학 산업의 꾸준한 추세가 있습니다. 우크라이나에서는 제어 전기 드라이브에 대한 IM 수정을 설계하기 위한 소프트웨어 패키지가 개발되었습니다. 우리나라에서는 GOST R 51677-2000이 에너지 성능이 높은 IM에 대해 승인되었으며 가까운 시일 내에 릴리스가 구성 될 것입니다. 효과적인 에너지 절약을 제공하도록 특별히 설계된 AM 수정을 사용하는 것은 비동기식 모터를 개선하기 위한 유망한 방향입니다.

이것은 합리적인 선택에 대한 질문을 제기합니다. 적합한 엔진가변 속도의 전기 구동에 일반 산업용 비동기 모터를 사용하는 것은 무게, 크기, 비용 및 에너지 지표 측면에서 최적이 아닌 것으로 판명되기 때문에 설계, 수정 측면에서 다양한 제조 모터 범위에서. 이와 관련하여 에너지 효율적인 비동기 모터의 설계가 필요합니다.

비동기식 모터는 에너지 효율적이며 설계, 제조 및 작동에 대한 체계적인 접근 방식을 사용하여 효율성, 역률 및 신뢰성이 향상됩니다. 일반 산업용 드라이브의 일반적인 요구 사항은 자본 및 운영 비용의 최소화,

에 포함 유지. 이와 관련하여 그리고 또한 전기 드라이브의 기계적 부분의 신뢰성과 단순성으로 인해 일반 산업용 전기 드라이브의 대다수는 비동기식 모터를 기반으로 구축됩니다. 즉, 구조적으로 간단하고 소박하며 가장 경제적인 모터입니다. 비용이 저렴합니다. 제어 유도 전동기의 문제에 대한 분석은 제어 전기 드라이브의 작업 특성을 고려하여 체계적인 접근 방식을 기반으로 개발을 수행해야 함을 보여주었습니다.

현재 에너지 절약 문제를 해결하고 전기 시스템 작동의 신뢰성을 향상시켜 효율성에 대한 요구 사항이 증가함에 따라 비동기 모터를 현대화하여 에너지 특성 (효율 및 역률)을 향상시키고 새로운 소비자 품질을 얻는 작업 (환경 보호 개선)이 특히 중요해지고 있습니다. , 씰링 포함), 비동기식 모터의 설계, 제조 및 작동에서 신뢰성을 보장합니다. 따라서 비동기 모터의 현대화 및 최적화 분야에서 연구 개발을 수행할 때 최대 에너지 특성을 얻는 조건에서 최적의 매개 변수를 결정하고 동적 특성(시동 시간 , 권선 가열 등). 이론 및 실험 연구의 결과로, 조정 가능한 AC 드라이브에 대한 요구 사항을 기반으로 비동기 모터의 최상의 절대 및 비에너지 특성을 결정하는 것이 중요합니다.

컨버터 비용은 일반적으로 동일한 전력의 유도 전동기 비용보다 몇 배 더 높습니다. 비동기식 모터는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 주요 변환기이며 에너지 절약의 효율성을 크게 결정합니다.

비동기식 모터를 기반으로 하는 제어 전기 드라이브를 사용할 때 효과적인 에너지 절약을 보장하는 세 가지 방법이 있습니다.

단면을 변경하지 않고 혈압을 개선합니다.

고정자 및 회전자의 형상 변경으로 IM 개선

일반 산업 디자인의 IM 선택

더 많은 힘.

이러한 방법은 각각 장단점이 있으며 적용상의 한계가 있으며, 그 중 하나의 선택은 해당 옵션에 대한 경제성 평가를 통해서만 가능합니다.

고정자와 회 전자의 형상이 변경된 비동기식 모터의 개선 및 최적화는 더 큰 효과를 제공하고 설계된 모터는 더 나은 에너지 및 동적 특성. 그러나 동시에 현대화 및 생산을 위한 생산 재장비를 위한 재정적 비용이 상당할 것입니다. 따라서 첫 번째 단계에서 큰 재정적 비용이 필요하지 않지만 동시에 실제 에너지 절약을 허용하는 조치를 고려할 것입니다.

연구 결과

현재, 제어 전기 구동을 위한 IM은 실질적으로 개발되지 않고 있습니다. 고정자 및 회 전자 시트의 스탬프와 주요 구조 요소가 보존되는 비동기식 모터의 특수 수정을 사용하는 것이 좋습니다. 이 기사에서는 공장 단면 형상을 사용하여 고정자 코어의 길이(/), 고정자 권선 위상의 권선 수(#) 및 와이어 직경을 변경하여 에너지 효율적인 IM을 생성할 수 있는 가능성에 대해 설명합니다. 초기 단계에서 농형 회 전자가있는 비동기식 모터의 현대화는 활성 길이 만 변경하여 수행되었습니다. 기본 엔진으로 OAO Sibelektromotor(Tomsk)에서 생산한 7.5kW의 비동기식 모터 AIR112M2를 사용했습니다. 계산을 위한 고정자 코어의 길이 값은 /=100.170% 범위에서 취했습니다. 선택한 모터 크기의 길이에 대한 최대(Psh) 및 공칭(tsn) 효율의 종속성 형태로 계산 결과가 그림 1에 나와 있습니다. 하나.

쌀. 1. 고정자 코어의 다른 길이에 대한 최대 및 공칭 효율의 의존성

무화과에서. 1은 길이가 증가함에 따라 효율 값이 정량적으로 어떻게 변하는지 보여줍니다. 업그레이드된 IM은 고정자 코어의 길이를 최대 160%까지 변경했을 때 기본 모터보다 공칭 효율이 높으며, 공칭 효율의 가장 높은 값은 110.125%에서 관찰된다.

코어의 길이만 변경하여 결과적으로 약간의 효율 증가에도 불구하고 강철의 손실을 줄이는 것은 유도 전동기를 개선하는 가장 효과적인 방법이 아닙니다. 모터의 길이와 권선 데이터(권선의 권수 및 고정자 권선의 단면)를 변경하는 것이 더 합리적입니다. 이 옵션을 고려할 때 계산을 위한 고정자 코어의 길이 값은 /=100.130% 범위에서 취했습니다. 고정자 권선의 권선 변화 범위는 N = 60.110%로 가정했습니다. 기본 엔진의 값은 No = 108회전이고 n = 0.875입니다. 무화과에. 도 2는 권선 데이터 및 모터의 유효 길이 변경 시 효율 값의 변화를 나타내는 그래프이다. 고정자 권선의 권선 수가 감소 방향으로 변경되면 길이가 100% 및 105%인 모터의 경우 효율 값이 각각 0.805 및 0.819로 급격히 감소합니다.

길이 편차/=110.130% 범위의 엔진은 기본 엔진보다 높은 효율 값을 갖습니다. 예를 들어 No=96 ^»=0.876.0.885 및 No=84에서 1=125.130%는 n»=0.879입니다. .0.885. 길이가 110.130% 범위이고 고정자 권선의 권수가 10% 감소한 모터를 고려하는 것이 좋습니다. 이는 N = 96회에 해당합니다. 어두운 색으로 강조 표시된 함수의 극한값(그림 2)은 주어진 길이와 회전 값에 해당합니다. 이 경우 효율 값은 0.7-1.7% 증가하며 다음과 같습니다.

일반 산업 성능의 더 높은 전력의 비동기 모터를 사용할 수 있다는 점에서 에너지 절약을 보장하는 세 번째 방법을 봅니다. 계산을 위한 고정자 코어의 길이 값은 /=100.170% 범위에서 취했습니다. 얻은 데이터의 분석에 따르면 7.5kW의 출력을 가진 조사된 엔진 AIR112M2의 경우 길이가 115%로 증가할 때 최대 효율 값 n,wx=0.885는 출력 Р2wn=5.5kW에 해당합니다. 이는 AIR90M2 시리즈의 기본 5.5kW 모터 대신 7.5kW의 출력으로 길이를 늘린 AIR112M2 시리즈의 모터를 가변 전기 구동 장치에 사용할 수 있음을 나타냅니다. 5.5kW 엔진의 경우,

연간 전력 소비는 71,950r입니다. 이러한 사실에 대한 이유 중 하나는 효율성 값이 증가한 영역에서 엔진 작동으로 인한 IM 손실을 충당하기 위해 전기 비중이 감소했기 때문입니다.

엔진 출력의 증가는 기술적 및 경제적 필요성에 의해 정당화되어야 합니다. 고출력 엔진 연구에서 AIR 시리즈의 일반 산업용 IM은 3.75kW의 출력 범위에서 사용되었습니다. 예를 들어 3000rpm의 회전 속도를 가진 IM을 고려해 보겠습니다. 이 펌핑 장치는 펌핑 장치 규정의 세부 사항과 관련된 주택 및 공동 서비스의 펌핑 장치에 가장 자주 사용됩니다.

쌀. 도 4 3. 엔진의 유효 출력에 대한 평균 서비스 수명에 대한 저축의 의존성 : 계산 결과에 따라 물결선이 작성되고 실선이 근사화됩니다.

증가된 동력 엔진을 사용하는 경제적 이점을 정당화하기 위해 주어진 작업에 필요한 동력을 가진 엔진과 한 단계 높은 동력을 가진 엔진을 계산하고 비교했습니다. 무화과에. 3은 모터 샤프트의 유효 전력으로 인한 평균 수명(E10)에 대한 절감 그래프를 보여줍니다. 얻어진 의존성의 분석은 다음을 보여줍니다.

엔진 자체의 비용 증가에도 불구하고 고출력 엔진을 사용하는 경제적 효율성. 3000rpm의 회전 속도를 가진 엔진의 평균 서비스 수명 동안 에너지 절약은 33.235,000 루블입니다.

결론

러시아의 에너지 절약에 대한 엄청난 잠재력은 국가 경제에서 전기 에너지의 높은 비용에 의해 결정됩니다. 비동기식 제어 전기 드라이브의 개발과 직렬 생산 조직에 대한 체계적인 접근 방식은 특히 주택 및 공동 서비스에서 효과적인 에너지 절약을 제공할 수 있습니다. 에너지 절약 문제를 해결할 때 현재 대안이 없는 비동기식 제어 전기 드라이브를 사용해야 합니다.

1. 특정 작동 조건과 에너지 절약을 충족하는 에너지 효율적인 비동기식 모터를 만드는 작업은 체계적인 접근 방식을 사용하여 특정 제어 전기 드라이브에 대해 해결되어야 합니다. 비동기식 모터 설계에 대한 새로운 접근 방식이 현재 적용되고 있습니다. 결정 요인은 에너지 성능의 증가입니다.

2. 고정자 코어의 길이가 최대 130% 증가하고 고정자 권선의 회전 수가 제어되는 경우 최대 90% 감소하여 단면 형상을 변경하지 않고 에너지 효율적인 비동기식 모터를 생성할 수 있습니다. 전기 드라이브가 고려되어 실제 에너지 절약이 가능합니다.

3. 주택 및 유틸리티 부문의 펌핑 장치에 고전력 비동기 모터를 사용하여 에너지를 절약하는 방법을 보여줍니다. 예를 들어 5.5kW 출력의 AIR90M2 엔진을 AIR112M2 엔진으로 교체하면 최대 15%까지 에너지를 절약할 수 있다.

4. 수행된 경제적 계산 및 결과 분석은 엔진 자체의 비용 증가에도 불구하고 증가된 동력 엔진을 사용하는 경제적 효율성을 보여줍니다. 평균 서비스 수명 동안의 에너지 절약은 수십만 루블로 표시됩니다. 엔진 출력에 따라 33.325,000 루블입니다. 속도가 3000rpm인 비동기식 모터의 경우.

서지

1. 2020년까지 러시아의 에너지 전략 // TEK.

2003. - 2번. - S. 5-37.

2. 안드로노프 A.L. 전기 드라이브의 주파수 조절을 통한 급수 시스템의 에너지 절약 // ​전기와 문명의 미래: Mater. 과학 기술 회의 - 톰스크, 2004. - S. 251-253.

3. 시델니코프 B.V. 비접촉식 가변 전기 모터의 개발 및 적용 가능성 // 에너지 절약. - 2005. - 2번. - S. 14-20.

4. 페트루신 VS. 조정 가능한 비동기식 모터 설계의 시스템 접근 방식. 회의 IEEE-2003. - 크림, Alushta, 2003. - 파트 1. -S. 357-360.

5. GOST R 51677-2000 1 ~ 400kW의 전력을 포함하는 전기 비동기식 기계. 엔진. 성과 지표. - M.: 표준 출판사, 2001. - 4 p.

6. Muraviev O.P., Muravieva O.O. 효율적인 에너지 절약의 기본이 되는 유도가속구동 // 제8기 러시아-한국 인턴. 증상 과학 및 기술 KORUS 2004. - Tomsk: TPU, 2004.

V. 1. - P. 264-267.

7. Muraviev O.P., Muravieva O.O., Vekhter E.V. 가변 속도 드라이브에서 에너지 절약의 기초가 되는 유도 전동기의 에너지 매개변수 // ​4기 인턴. Power Electronics Cp 2005의 Workshop Compatibility. - 2005년 6월 1-3일, 폴란드 Gdynia, 2005. -P. 61-63.

8. 무라블레바 O.P., 무라블레바 O.O. 에너지 절약을 위한 전력 효율 유도 전동기 // 제9기 러시아-한국 인턴. 증상 Science and Technology KORUS 2005. - Novosibirsk: Novosibirsk State Technical University, 2005. - V. 2. - P. 56-60.

9. Vekhter E.V. 주택 및 공동 서비스에서 펌핑 장치의 에너지 절약을 보장하기 위한 고전력 비동기식 모터 선택 // 현대 장비 및 기술: 11기 인턴 회보. 과학적-실용적 회의 청소년과 학생. -Tomsk: TPU 출판사, 2005. - T. 1. - S. 239-241.

UDC 621.313.333:536.24

비상 작동 모드에서 다중 비동기 모터 작동 시뮬레이션

디엠 글루호프, O.O. 무라블레바

Tomsk Polytechnic University 이메일: [이메일 보호됨]

다상 비동기식 모터의 열 프로세스에 대한 수학적 모델이 제안되어 비상 상황에서 권선의 온도 상승을 계산할 수 있습니다. 모델의 적합성은 실험적으로 검증되었습니다.

소개

전자 장치 및 마이크로프로세서 기술의 집중적인 개발은 DC 기계에 비해 AC 모터의 더 높은 신뢰성으로 인해 DC 드라이브 및 비조절 AC 드라이브를 대체할 고품질 조정 가능한 AC 드라이브의 생성으로 이어집니다.

규제 전기 드라이브는 기술적 특성을 보장하고 에너지를 절약하기 위해 규제되지 않은 드라이브의 적용 분야를 얻고 있습니다. 또한 AC 기계, 비동기식(AD) 및 동기식(SD)이 선호되는데, 이는 DC 수집기 기계에 비해 중량 및 크기 표시기가 더 우수하고 신뢰성 및 서비스 수명이 더 높으며 유지보수 및 수리가 더 쉽기 때문입니다. 전기 자동차와 같은 전통적으로 "수집기" 영역에서도 DC 기계는 주파수 제어 AC 모터에 자리를 내주고 있습니다. 전기 공학 플랜트 생산의 증가하는 장소는 전기 모터의 수정 및 특수 설계로 점유되고 있습니다.

모든 경우에 적합한 범용 주파수 제어 모터를 만드는 것은 불가능합니다. 법칙과 제어 방법, 주파수 제어 범위 및 부하 특성의 각각의 특정 조합에 대해서만 최적일 수 있습니다. 다상 비동기식 모터(MAD)는 주파수 변환기로 전원을 공급할 때 3상 기계의 대안이 될 수 있습니다.

이 작업의 목적은 정상 상태 및 비상 작동 모드에서 다상 비동기식 모터의 열장을 연구하기 위한 수학적 모델을 개발하는 것입니다. 제어된 전기 드라이브의 일부로 비동기식 기계를 작동할 가능성을 보여줍니다. 추가 자금냉각.

열장 모델링

설계에 특정 요구 사항을 부과하는 높은 진동 및 소음뿐만 아니라 조정 가능한 전기 드라이브에서 전기 기계 작동의 특징은 설계에서 다른 접근 방식이 필요합니다. 동시에 다상 모터의 기능으로 인해 이러한 기계는 제어 응용 프로그램에 사용하기에 적합합니다.

배열 ( => 9 [~ID] => 9 => 07/20/2010 02:49:50 PM [~TIMESTAMP_X] => 07/20/2010 02:49:50 PM => 3 [~MODIFIED_BY] = > 3 => 03.05.2010 11:22:01 [~DATE_CREATE] => 05/03/2010 11:22:01 => 1 [~CREATED_BY] => 1 => 7 [~IBLOCK_ID] => 7 => 1 [~IBLOCK_SECTION_ID] => 1 => Y [~ACTIVE] => Y => Y [~GLOBAL_ACTIVE] => Y => 500 [~SORT] => 500 => 3상 농형 유도 전동기 [~ 이름] => 3상 비동기 모터 농형 모터 => [~그림] => => 20 [~LEFT_MARGIN] => 20 => 21 [~RIGHT_MARGIN] => 21 => 2 [~DEPTH_LEVEL] => 2 => [~DESCRIPTION] => => 텍스트 [~DESCRIPTION_TYPE] => 텍스트 => 3-PHASE SQUIRT-CIRCUITE ASYNCHRONOUS MOTORS [~SEARCHABLE_CONTENT] => 3-PHASE SQUIRT-CASE 비동기 모터 => [~CODE] = > => [~XML_ID] => => [~TMP_ID] => => [~DETAIL_PICTURE] => => [~SOCNET_GROUP_ID] => => /catalog/index.php?ID=7 [~LIST_PAGE_URL] = > /catalog/index.php?ID =7 => /catalog/list .php?SECTION_ID=9 [~SECTION_PAGE_URL] => /catalog/list.php?SECTION_ID=9 => 카탈로그 [~IBLOCK_TYPE_ID] => 카탈로그 => en [~IBLOCK_CODE] => en => [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => => [~EXTERNAL_ID] => => 0 [~ELEMENT_CNT] => 0 => =>)

전력을 증가시키고 소진된 새로운 비동기 모터의 에너지 소비를 크게 줄이기 위해 Slavyanka 유형의 결합 권선을 사용하는 현대화의 고유 기술이 가능합니다. 오늘날 여러 대규모 산업 기업에서 성공적으로 구현되었습니다. 이러한 현대화를 통해 시동 및 최소 토크를 10-20% 증가시키고 시동 전류를 10-20% 감소시키거나 모터 전력을 10-15% 증가시키고 광범위한 부하에서 공칭에 가까운 효율을 안정화할 수 있습니다. 전류를 줄이다 유휴 이동, 강철 손실을 2.7-3배, 전자기 소음 및 진동 수준을 줄이고 신뢰성을 높이고 점검 기간을 1.5-2배 늘립니다.

다양한 추정에 따르면 러시아에서는 비동기식 모터의 비율이 산업에서 생성된 모든 전기 소비의 47~53%를 차지합니다(냉수 시스템에서는 평균 60%, 최대 80%). 그들은 움직임과 관련된 거의 모든 기술 프로세스를 수행하고 인간 생활의 모든 영역을 다룹니다. 각 아파트에서 거주자보다 더 많은 비동기식 모터를 찾을 수 있습니다. 이전에는 에너지 자원을 절약하는 작업이 없었기 때문에 장비를 설계할 때 "안전하게 유지"하려고 노력하고 계산된 것 이상의 출력을 가진 엔진을 사용했습니다. 디자인의 에너지 절약은 배경으로 사라졌고 에너지 효율성과 같은 개념은 그다지 관련이 없었습니다. 러시아 산업은 에너지 효율적인 모터를 설계 및 생산하지 않았습니다. 시장 경제로의 전환은 상황을 극적으로 변화시켰습니다. 오늘날 에너지 자원 1단위, 예를 들어 기존 용어로 1톤의 연료를 절약하는 것은 추출 비용의 절반입니다.

에너지 효율적인 모터 (EM)는 다람쥐 회 전자가있는 비동기식 EM으로 활물질의 질량, 품질 및 특수 설계 기술의 증가로 인해 1만큼 증가 할 수있었습니다. -2%(강력한 모터) 또는 4-5%(소형 엔진) 명목 효율과 엔진 가격이 약간 상승합니다.

특허 계획에 따라 결합 된 권선 "Slavyanka"가있는 엔진의 출현으로 가격을 인상하지 않고도 엔진 매개 변수를 크게 향상시킬 수있게되었습니다. 개선된 기계적 특성과 더 높은 에너지 성능으로 인해 동일한 유용한 작업에 대해 최대 15%의 에너지 소비를 절약하고 세계 어디에도 없는 고유한 특성을 가진 조정 가능한 드라이브를 만들 수 있게 되었습니다.

표준 모터와 달리 권선이 결합된 모터는 모멘트의 다중도가 높고 다양한 부하에서 공칭 값에 가까운 효율과 역률을 갖습니다. 이를 통해 엔진의 평균 부하를 최대 0.8까지 높이고 드라이브에서 서비스하는 장비의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

비동기식 드라이브의 에너지 효율성을 개선하는 알려진 방법과 비교할 때 Petersburgers가 사용하는 기술의 참신함은 고전적인 모터 권선의 기본 설계 원리를 변경하는 데 있습니다. 과학적 참신함은 모터 권선을 설계하기 위한 완전히 새로운 원리, 로터와 스타터의 홈 수의 최적 비율 선택이 공식화되었다는 사실에 있습니다. 이를 기반으로 표준 장비에 권선을 수동 및 자동으로 배치하기 위해 산업 설계 및 단일 레이어 및 이중 레이어 결합 권선 방식이 개발되었습니다. 기술 솔루션에 대해 다수의 RF 특허를 획득했습니다.

개발의 본질은 3상 부하를 3상 네트워크(별 또는 삼각형)에 연결하는 방식에 따라 두 가지 전류 시스템을 얻을 수 있어 벡터 사이에 30도의 전기 각도를 형성할 수 있다는 것입니다. 따라서 3상 권선이 아닌 6상 권선이 있는 3상 네트워크에 전기 모터를 연결할 수 있습니다. 이 경우 권선의 일부는 별에 포함되어야 하고 삼각형의 일부와 별과 삼각형의 동일한 위상 극의 결과 벡터는 서로 전기적으로 30도의 각도를 형성해야 합니다. 하나의 권선에 두 개의 회로를 결합하면 엔진의 작업 간격에서 필드의 모양을 개선하고 결과적으로 엔진의 주요 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

알려진 것들과 비교하여 주파수 제어 드라이브는 공급 전압의 주파수가 증가한 결합 권선이있는 새로운 모터를 기반으로 만들 수 있습니다. 이것은 모터 자기 회로의 강철에서 더 낮은 손실로 인해 달성됩니다. 결과적으로 이러한 드라이브의 비용은 표준 모터를 사용할 때보다 훨씬 저렴하며 특히 소음과 진동이 크게 감소합니다.

비동기식 모터 수리에 이 기술을 사용하면 에너지 절약으로 인해 6-8개월 이내에 비용을 회수할 수 있습니다. 지난 1년 동안 과학 및 생산 협회 "Saint Petersburg Electrotechnical Company"만이 상트페테르부르크의 빵집, 담배 산업, 건물 등의 여러 대기업에서 고정자 권선을 되감아 수십 개의 소손되고 새로운 비동기식 모터를 현대화했습니다. 재료 공장 및 기타 여러 가지. 그리고 이 방향은 성공적으로 발전하고 있습니다. 오늘날 과학 및 생산 협회 "Saint Petersburg Electrotechnical Company"는 Petersburgers와 함께 해당 지역의 비동기식 전기 모터 현대화 사업을 조직할 수 있는 지역의 잠재적 파트너를 찾고 있습니다.

Maria Alisova가 준비했습니다.

참조

니콜라이 야로베가- 기술의 창시자 - 교수, 기술 과학 박사. 1996년 미국 특허를 받았습니다. 오늘부로 마감되었습니다.

드미트리 두유노프— 결합된 모터 권선 배치를 위한 레이아웃 계산 방법 개발자. 다수의 특허가 등록되었습니다.