Следующий шаг в эволюции электродвигателя

Опубликовано во вторник, 23 мая 2023 г.

Спонсорский

ABB — ведущая мировая технологическая компания, которая способствует преобразованию общества и промышленности для достижения более продуктивного и устойчивого будущего.

Узнать больше

Электродвигатели составляют основу большей части промышленных операций Великобритании, и наряду с системами привода с регулируемой скоростью (VSD) на них приходится 60 процентов спроса на электроэнергию в этом секторе. Хотя синхронный двигатель существует уже много лет, в последнее десятилетие он стал самостоятельным, как будущее технологии электродвигателей, как объясняет Дэйв Блиссетт из ABB, региональный менеджер по продажам OEM.

По оценкам, в мире эксплуатируется около 300 миллионов промышленных электродвигателей. Повышение эффективности двигателей в целом даже на несколько процентов потенциально может сэкономить огромное количество энергии, если экстраполировать ее на весь парк двигателей.

Благодаря еще одной инновации – приводу с регулируемой скоростью – синхронный реактивный двигатель (SynRM) теперь является одним из наиболее эффективных доступных вариантов двигателей, а SynRM последнего поколения компании АББ способен достигать уровня эффективности до IE5. По сравнению с эквивалентным двигателем IE2, SynRM обеспечивает на 50 процентов меньшие потери, обеспечивая при этом превосходную производительность и надежность, а также значительно снижая потребление энергии и выбросы CO2.

SynRM и приводные агрегаты достигают высокого уровня эффективности за счет использования специально разработанного бесклеточного ротора. Это устраняет традиционные потери ротора, что, в свою очередь, помогает снизить общие потери до 40 процентов по сравнению с эквивалентным двигателем IE3, при этом значительно снижается потребление энергии и выбросы CO2. Крутящий момент создается за счет использования принципа магнитного сопротивления, притягивающего ротор.

Рост затрат на электроэнергию непреднамеренно сделал аргументы в пользу сверхпремиальной эффективности еще более убедительными. По мере роста стоимости энергии сроки окупаемости автомобильного фонда сокращаются. Более того, типичный двигатель многократно окупит себя за счет повышения энергоэффективности в течение всего срока службы.

Благодаря бесклеточной конструкции SynRM работает тише, чем двигатели других типов. Он также имеет более низкую рабочую температуру: температура обмотки на 30°C ниже, а температура подшипников ниже на 15°C. Это помогает продлить срок службы подшипников, на долю которых приходится около 70 процентов незапланированных простоев двигателей. В результате интервалы повторной смазки сокращаются, а замена щеток не требуется. Это означает, что двигатель в целом требует меньшего обслуживания. Помимо сокращения времени и затрат на техническое обслуживание, это также уменьшает дрейф производительности с течением времени, позволяя сохранять высочайший уровень эффективности как можно дольше при снижении энергопотребления. Действительно, ремонт старого двигателя IE3 по-прежнему обеспечивает эффективность IE3, а также требует более частого обслуживания и более высокого риска отказа.

SynRM компании АББ сочетает в себе производительность двигателей с постоянными магнитами с простотой и удобством использования асинхронных двигателей. Ротор не содержит обмоток, что означает практически полное отсутствие потерь мощности. Он также не содержит редкоземельных материалов или магнитов, что делает обслуживание аналогичным асинхронному двигателю и является более экологичным вариантом по сравнению с другими типами двигателей.

В 2019 году компания ABB выпустила двигатель ультра-премиум-класса IE5 SynRM, что представляет собой значительный шаг вперед в повышении эффективности электродвигателей. Оптимизируя двигатель и комплект привода, компания ABB может максимизировать уровень эффективности, обеспечить точное управление двигателем и обеспечить превосходную надежность на протяжении всего жизненного цикла продукции. Кроме того, комплект двигателя и привода подходит для широкого спектра применений, основанных как на постоянном, так и на переменном крутящем моменте.

Еще десять лет назад пределом энергоэффективности был IE4, а концепция IE5 была всего лишь теоретической. Благодаря тому, что ABB SynRM теперь поддерживает IE5, теперь доступны дополнительные возможности энергосбережения. Поскольку на двигатели приходится 45 процентов всей электроэнергии, потребляемой зданиями и промышленными объектами, если каждый из них будет модернизирован до уровня IE5 SynRM, экономия энергии и выбросов углекислого газа будет огромной и будет иметь серьезные последствия для цели правительства Великобритании по достижению чистого нулевого уровня выбросов углерода. выбросов к 2050 году, а также другие целевые показатели для отдельных отраслей и секторов.