Изменение конструкции обмоток асинхронных электродвигателей – потенциал обеспечения надёжности электросетей

Page 1
background image

Page 2
background image

48

СЕТИ

РОССИИ

э

н

е

р

г

о

с

б

е

р

е

ж

е

н

и

е

энергосбережение

В

 

современных

 

условиях

 

уменьшения

 

финансиро

-

вания

 

и

 

возрастающих

 

со

 

стороны

 

западных

 

стран

 

санкций

 

против

 

России

 

возникает

 

необходимость

 

поиска

 

эффектив

-

ных

 

энерго

и

 

ресурсосберегающих

 

методов

 

повышения

 

надёжности

 

и

 

устойчивости

 

в

 

системе

  «

генера

-

ция

передача

 

и

 

распределение

потребление

 

электроэнергии

». 

Для

 

устойчивости

 

этих

  «

качелей

» 

необ

-

ходимо

 

обеспечивать

:

• 

баланс

 

мощностей

который

 

в

 

значительной

 

степени

 

определя

-

ется

 

эффективностью

 

генератора

 

и

 

энергосбережением

 

нагрузки

 

у

 

потребителя

;

• 

запас

 

устойчивости

 

по

 

напряже

-

нию

который

 

определяется

 

уров

-

нем

 

критического

 

напряжения

 

на

 

границе

 

статической

 

устойчиво

-

сти

 

электропотребляющего

 

обо

-

рудования

  (

в

 

первую

 

очередь

 

электродвигателей

);

• 

надёжность

 

элементов

 

в

 

системе

 

поставки

 

и

 

распределения

 

элек

-

троэнергии

.

Электрические

 

сети

построенные

 

в

 

ХХ

 

веке

в

 

большинстве

 

случаев

 

не

 

в

 

состоянии

 

гарантировать

 

сегодня

 

надёжное

 

электроснабжение

 

конеч

-

ных

 

пользователей

 

электроэнергии

Это

 

вызвано

 

рядом

 

объектив

-

ных

 

и

 

субъективных

 

причин

есте

-

ственным

 

старением

 

электросетей

 

и

 

преобразовательных

 

подстанций

увеличением

 

подключаемых

 

к

 

ним

 

дополнительных

 

мощностей

изме

-

нением

 

качественных

 

характери

-

стик

 

собственно

 

электроустановок

 

и

 

др

После

 

отмены

 «

Правил

 

пользова

-

ния

 

электрической

 

и

 

тепловой

 

энер

-

гией

» 

потребители

 

электроэнергии

 

перестали

 

участвовать

 

в

 

поддержа

-

нии

 

коэффициента

 

мощности

 

и

 

ком

-

пенсации

 

реактивной

 

мощности

 

на

 

шинах

 

нагрузок

В

 

итоге

 

из

 

баланса

 

ЕЭС

 

России

 

выпало

 

свыше

 50 

тыс

Мвар

 

устройств

 

компенсации

 

реак

-

тивной

 

мощности

С

 

отменой

 

этого

 

документа

 

основные

 

потребители

 

электроэнергии

 

(

промышленность

 

и

 

электрифицированный

 

транспорт

потеряли

 

экономический

 

стимул

 

Изменение конструкции 

обмоток асинхронных 

электродвигателей – 

потенциал обеспечения 

надёжности 

электросетей

Кто держит руку на пульсе инноваций, тот будет определять 
энергетику второй половины XXI века.

Виталий ДЕЙНЕГО, Дмитрий ДУЮНОВ,

 ООО «АС и ПП», г. Зеленоград,

Вячеслав ИВАНОВ,

 Заслуженный работник транспорта РФ


Page 3
background image

49

 2 (29), 

март

апрель

, 2015

поддерживать

 

необходимое

 

его

 

качество

в

 

первую

 

очередь

 cos

φ

В

 

то

 

же

 

время

 

в

 

последние

 

десятилетия

 

в

 

России

 

возросла

 

доля

 

возводимых

 

в

 

городах

 

зданий

 

повы

-

шенной

 

этажности

 

и

 

подземных

 

объектов

 

различного

 

назначения

В

 

результате

 

это

 

потребовало

 

примене

-

ния

 

более

 

мощных

 

электроприводов

лифтов

насо

-

сов

 

водоснабжения

кондиционеров

 

и

 

т

.

п

Например

массовое

 

включение

 

кондиционеров

холодильного

 

оборудования

 

при

 

повышении

 

температуры

 

окружа

-

ющей

 

среды

 

может

 

стать

 

причиной

 

веерных

 

отключе

-

ний

 

и

 

аварий

 

электросети

а

 

резонансное

 

включение

 

лифтов

 — 

срабатывания

 

соответствующих

 

защит

 

от

 

наложения

 

пиковых

 

пусковых

 

токов

По

-

новому

 

встают

 

вопросы

 

эксплуатации

 

тяго

-

вых

 

электросетей

 

от

 

электрифицированных

 

желез

-

ных

 

дорог

 

и

 

городского

 

электротранспорта

 (

трамвай

троллейбус

метрополитен

). 

Давно

 

известно

что

 

тяговая

 

электросеть

 

негативно

 

влияет

 

на

 

работу

 

об

-

щей

 

глобальной

 

энергосистемы

Напряжения

 

и

 

токи

 

в

 

тяговой

 

сети

 

постоянно

 

изменяются

в

 

результате

 

чего

 

возникает

 

электромагнитное

 

влияние

 

на

 

распо

-

ложенные

 

вблизи

 

другие

 

сети

устройства

 

и

 

сооруже

-

ния

 

общего

 

пользования

Если

 

в

 

сетях

 

ОАО

 «

РЖД

» 

изменения

 

нагрузок

 

можно

 

как

-

то

 

прогнозировать

 

в

 

связи

 

с

 

чётким

 

графиком

 

движения

 

поездов

то

 

осо

-

бенностью

 

городских

 

тяговых

 

электросетей

 

является

 

случайный

 

характер

большой

 

диапазон

 

изменения

 

мощности

 

нагрузки

 

и

 

её

 

непродолжительность

Осо

-

бенно

 

сильно

 

это

 

влияние

 

проявляется

 

при

 

устрой

-

стве

 

тяговых

 

двигателей

 

на

 

переменном

 

токе

.

Свою

 

лепту

 

внесло

 

широкое

 

применение

 

частотно

-

регулируемого

 

привода

  (

ЧРП

в

 

механизмах

 

с

 

пере

-

менной

 

производительностью

 

как

 

на

 

промышленных

 

предприятиях

так

 

и

 

на

 

транспорте

 

и

 

в

 

коммунальном

 

хозяйстве

Выходное

 

трёхфазное

 

напряжение

 

боль

-

шинства

 

преобразователей

 

частоты

 (

ПЧ

формирует

-

ся

 

путём

 

широтно

-

импульсной

 

модуляции

Это

 

при

-

водит

 

к

 

воздействию

 

на

 

межвитковую

 

и

 

межфазовую

 

изоляцию

 

электродвигателя

 

импульсных

 

напряжений

амплитуда

 

которых

 

превышает

 

амплитуду

 

основной

 

частоты

 

выходного

 

напряжения

Естественным

 

об

-

разом

в

 

силу

 

известных

 

физических

 

законов

идёт

 

обратный

 

процесс

 

искажения

 

параметров

 

питающей

 

сети

Следует

 

отметить

что

 

механизм

 

регулирования

 

работы

 

электродвигателей

 

с

 

помощью

 

изменения

 

ча

-

стот

 

до

 

конца

 

не

 

изучен

особенно

 

в

 

сетях

 

с

 

тяговыми

 

нагрузками

.

Эти

 

и

 

другие

 

изменения

 

характера

 

нагру

-

зок

 

в

 

электросетях

прошедшие

 

в

 

последние

 

годы

привели

 

к

:

• 

возрастанию

 

потоков

 

реактивной

 

мощ

-

ности

 

в

 

линиях

 

межсистемных

 

передач

 

и

 

системообразующих

 

распределительных

 

сетях

 

и

 

распределительных

 

сетях

 

потре

-

бителей

;

• 

возникновению

 

дефицита

 

реактивной

 

мощности

 

в

 

узлах

 

нагрузки

 

и

как

 

след

-

ствие

к

 

снижению

 

напряжения

 

на

 

шинах

 

нагрузок

 

и

 

подстанций

снижению

 

стати

-

ческой

 

устойчивости

 

нагрузки

 

по

 

напря

-

жению

 

в

 

сетях

;

• 

увеличению

 

до

 

предельно

 

допустимых

 

значений

 

токов

 

полной

 

нагрузки

 

ЛЭП

 

и

 

ТП

 

и

 

ограничению

 

их

 

пропускной

 

способности

 

из

-

за

 

загрузки

 

реак

-

тивной

 

мощности

.

В

 

изменившихся

 

условиях

 

вся

 

нагрузка

 

по

 

под

-

держанию

 

работоспособности

 

устаревших

 

электро

-

сетей

 

легла

 

на

 

плечи

 

электросетевых

 

компаний

Из

-

за

 

недостаточности

 

у

 

владельцев

 

электро

-

сетей

 

финансовых

 

средств

 

на

 

реконструкцию

 

сети

 

становятся

 

ограничивающим

 

фактором

 (

наряду

 

с

 

ге

-

нерированием

в

 

процессах

 

электрификации

 

страны

 

(

рис

. 1).

Общеизвестно

что

 

надёжность

 

элементов

 

рас

-

пределительных

 

электросетей

 

и

 

устойчивая

 

работа

 

электроснабжения

 

потребителей

 

электроэнергии

 

в

 

значительной

 

степени

 

зависят

 

не

 

только

 

от

 

роста

 

электрической

 

нагрузки

 

потребителей

но

 

и

 

от

 

её

 

ха

-

рактера

 

и

 

режимов

 

работы

Хорошо

 

известны

 

аварии

 

от

 

не

 

скомпенсирован

-

ной

 

реактивной

 

мощности

источником

 

которой

 

яв

-

ляется

 

электропривод

 

с

 

асинхронными

 

двигателями

 

(

АД

и

 

частотным

 

регулированием

Новые

 

реалии

 

эксплуатации

  «

старых

» 

электро

-

сетей

 

при

 

недостаточности

 

или

 

отсутствии

 

соответ

-

ствующих

 

компенсирующих

 

устройств

 

заставляют

 

электросетевые

 

компании

 

изыскивать

 

новые

 

пути

 

развития

 

отрасли

которые

 

соответствовали

 

бы

 

из

-

менившимся

 

условиям

 

эксплуатации

 

сетей

Одним

 

из

 

путей

 

решения

 

имеющихся

 

вопросов

 

обеспечения

 

качественных

 

параметров

 

электро

-

энергии

 

в

 

электросетях

в

 

том

 

числе

 

их

 

надёжности

является

 

широкое

 

внедрении

 

электродвигателей

 

но

-

вого

 

поколения

 — 

электродвигателей

 

с

 

совмещённы

-

ми

 

обмотками

 

статора

Данная

 

технология

разрабо

-

танная

 

в

 

ООО

 «

АС

 

и

 

ПП

» (

г

Зеленоград

 

Московской

 

обл

.), 

получила

 

название

  «

Славянка

». 

Принцип

 

со

-

вмещения

 

обмоток

 

статора

 «

звезда

 

в

 

треугольнике

» 

имеет

 

патент

 

Российской

 

Федерации

.

Физическая

 

сущность

 

предложения

 

вытекает

 

из

 

того

что

 

в

 

зависимости

 

от

 

схемы

 

подключения

 

трёхфазной

 

нагрузки

 

к

 

трёхфазной

 

сети

 (

звезда

 

или

 

треугольник

можно

 

получить

 

две

 

системы

 

токов

образующих

 

между

 

векторами

 

индукции

 

магнитных

 

потоков

 

угол

 

в

 30 

эл

град

Соответственно

к

 

трёх

-

фазной

 

сети

 

можно

 

подключить

 

электродвигатель

имеющий

 

не

 

трёхфазную

 

обмотку

а

 

шестифазную

Рис

. 1. 

Динамика

 

изменения

 

роста

 

потребления

 

и

 

пропускной

 

возможности

 

электросети

 

(http://news.elteh.ru/arh/2012/76/03.php.)

215

209

203

197

191

185

2004

2005

2006

2007

2008

2009

Электрические

 

нагрузки

 

потребителей

Пропускная

 

способность

 

сетей

207,7

203,6

204

204,6

210,2

205,3

205,5

188

192,4

195,9

199,9

203,8

млн

 

кВт


Page 4
background image

50

СЕТИ РОССИИ

При

 

этом

 

часть

 

обмотки

 

должна

 

быть

 

включена

 

в

 

звезду

а

 

часть

 — 

в

 

треугольник

и

 

результирующие

 

векторы

 

индукции

 

полюсов

 

одноимённых

 

фаз

 

звез

-

ды

 

и

 

треугольника

 

должны

 

образовывать

 

между

 

со

-

бой

 

угол

 

в

 30 

эл

град

В

 

связи

 c 

незаинтересованностью

 

производите

-

лей

 

новых

 

электродвигателей

 

в

 

изменении

 

своих

 

технологий

предлагаемая

 

технология

 

в

 

основном

 

применялась

  (

и

 

применяется

при

 

ремонте

 

двига

-

телей

у

 

которых

  «

сгорели

» 

обмотки

После

 

много

-

численных

 

испытаний

 

отремонтированных

 

согласно

 

технологии

 «

Славянка

» 

серийно

 

выпускаемых

 

асин

-

хронных

 

двигателей

 

и

 

статистической

 

их

 

обработ

-

ки

 

были

 

сделаны

 

выводы

что

 

двигатели

 

после

 

ремонта

 

име

-

ют

 

улучшенные

 

по

 

сравнению

 

с

 

паспортными

 

параметры

:

• 

меньший

 

потребляемый

 

ток

20—35% 

в

 

зависимости

 

от

 

режима

;

• 

более

 

высокий

 

пусковой

 

мо

-

мент

 — 

на

 35%;

• 

меньшие

 

пусковые

 

токи

 — 

на

 35%;

• 

больший

 

минимальный

 

пу

-

сковой

 

момент

 — 

на

 35%; 

• 

больший

 

максимальный

 

пу

-

сковой

 

момент

 — 

на

 10%;

• 

имеют

 

возможность

 

эксплу

-

атации

 

как

 

в

 

режиме

 

работы

 

S1, 

так

 

и

 

в

 

режиме

 

работы

 

S3;

• 

улучшены

 

виброшумовые

 

характеристики

в

 

среднем

 

уровень

 

звука

 

ниже

 

на

 5 

дБ

;

• 

КПД

 

и

 cos

φ

близкий

 

к

 

номи

-

нальному

 

в

 

диапазоне

 

на

-

грузок

 

от

 30 

до

 140%;

• 

большая

 

перегрузочная

 

спо

-

собность

.

В

 

настоящее

 

время

 

техноло

-

гией

 «

Славянка

» 

заинтересова

-

лись

 

в

 

ОАО

 «

Уралэлектро

», 

вхо

-

дящем

 

в

 

состав

 

Концерна

 «

РТИ

 

Системы

». 

Этим

 

предприятием

 

было

 

определено

что

 

электродвигатели

создавае

-

мые

 

по

 

технологии

 «

Славянка

», 

могут

 

найти

 

широкое

 

применение

 

в

 

таких

 

областях

как

 

транспортные

 

си

-

стемы

подъёмное

 

оборудование

вентиляторы

насо

-

сы

компрессоры

редукторы

станки

 

и

 

т

.

д

Двигатели

 

рассчитаны

 

для

 

работы

 

в

 

условиях

 

ча

-

стых

тяжёлых

 

и

 

затяжных

 

пусков

а

 

также

 

больших

 

(

более

 10%) 

падений

 

питающего

 

напряжения

.

На

 

рис

. 2 

и

 3. 

показаны

 

сравнительные

 

характе

-

ристики

 

общепромышленных

 

и

 

энергоэффективных

 

высокомоментных

 

электродвигателей

Более

 

под

-

робную

 

информацию

 

можно

 

получить

 

на

 

сайте

 

ОАО

 

«

Уралэлектро

» http://www.uralelectro.ru/text/61 

Рис

. 2. 

Механическая

 

характеристика

 

асинхронного

 

двигателя

 

АДМ

100S2

У

Рис

. 3. 

График

 

коэффициента

 

мощности

 

двигателя

 

АДМ

100S2

У

2

3000

2500

2000

1500

1000

500

0

n(

об

/

мин

)

0  5  10  15  20 25 30  35  40

M(H•

м

)

АДМ

100S2

У

2

0,90
0,86
0,82
0,78
0,74
0,70
0,66
0,62
0,58
0,54
0,50

cos 

φ

1000 2000 3000 4000 5000

Р

2(

Вт

)

АДМ

100S2

У

2

1

 — 

со

 

стандартными

 

обмотками

2

 — 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

1

 — 

со

 

стандартными

 

обмотками

2

 — 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

Рис

. 4. 

Графики

 

формы

 

поля

 

в

 

рабочем

 

зазоре

 

двигателей

а

) — 

стандартного

 

АД

,

б

) — 

АД

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

2

1,5

1

0,5

0

-0,5

-1

-1,5

-2

2,5

2

1,5

1

0,5

0

-0,5

-1

-1,5

-2

-2,5

1  3  5  7  9  11 13 15 17 19 21  23

1 3 5 7 9 11 

13 

15 

17 

19 

21 

23

Ряд

 1

Ряд

 1


Page 5
background image

51

 2 (29), 

март

апрель

, 2015

Из

 

приведённых

 

на

 

рис

. 4 

графиков

 

видно

что

 

форма

 

поля

 

двигателя

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

 

ближе

 

к

 

синусоидальной

чем

 

у

 

стандартного

 

двига

-

теля

что

 

значительно

 

снижает

 

его

 

негативное

 

воз

-

действие

 

на

 

питающую

 

электросеть

В

 

результате

как

 

показывает

 

имеющийся

 

опыт

без

 

увеличения

 

трудоёмкости

при

 

меньшей

 

материалоёмкости

без

 

изменения

 

существующих

 

технологий

при

 

равных

 

прочих

 

условиях

 

получаем

 

двигатели

 

по

 

своим

 

ха

-

рактеристикам

 

существенно

 

превосходящие

 

стан

-

дартные

В

 

отличие

 

от

 

ранее

 

известных

 

методов

 

повыше

-

ния

 

энергоэффективности

предлагаемое

 

решение

 

наименее

 

затратное

 

и

 

реализуемо

 

не

 

только

 

при

 

производстве

 

новых

 

двигателей

но

 

и

 

при

 

капиталь

-

ном

 

ремонте

 

и

 

модернизации

 

существующего

 

парка

.

В

 

подавляющем

 

большинстве

 

случаев

 

АД

 

с

 

со

-

вмещёнными

 

обмотками

 

позволяют

 

решить

 

про

-

блемы

 

их

 

запуска

 

без

 

использования

 

частотных

 

ре

-

гуляторов

То

 

есть

 

сразу

 

снижаются

 

или

 

исчезают

 

высокочастотные

 

гармоники

которые

 

могут

 

попа

-

дать

 

в

 

питающую

 

электросеть

При

 

работе

 

совмест

-

но

 

с

 

частотным

 

регулятором

 

они

 

обеспечивают

 

меха

-

нические

 

характеристики

недостижимые

 

для

 

других

 

серий

 

двигателей

При

 

работе

 

с

 

регулярно

 

меняю

-

щейся

 

нагрузкой

с

 

неноминальной

 

нагрузкой

при

 

перепадах

 

питающего

 

напряжения

 

двигатели

 

позво

-

ляют

 

снизить

 

потребление

 

электроэнергии

 

до

 50%. 

Особенно

 

показателен

 

опыт

 

применения

 

асин

-

хронного

 

двигателя

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

 

на

 

объектах

 

электротранспорта

Учитывая

 

результаты

 

расчётов

 

тяговых

 

характе

-

ристик

 

и

 

рекуперативных

 

возможностей

 

асинхрон

-

ного

 

двигателя

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

вы

-

полненными

 

по

 

технологии

  «

Славянка

», 

в

 

тяговом

 

электроприводе

 

в

 

НПП

  «

Энергия

» (

г

Донецк

были

 

проведены

 

сравнительные

 

испытания

 

тяговых

 

дви

-

гателей

установленных

 

на

 

шахтном

 

электровозе

 

«

Эра

». 

Обобщённые

 

результаты

 

испытания

 

электро

-

воза

 

с

 

штатным

 

электродвигателем

 

и

 

аналогичным

но

 

с

 

совмещённой

 

обмоткой

 

приведены

 

на

 

рис

. 5.

В

 

ходе

 

испытания

 

асинхронный

 

электродвигатель

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

 

на

 

электровозе

  «

Эра

» 

перевёз

 

в

 

два

 

раза

 

больше

 

вагонеток

 

с

 

углём

чем

 

с

 

двигателем

 

донором

 (

АИР

160), 

который

 

перевозит

 

только

 

пять

 

вагонеток

и

 

то

 

не

 

в

 

горку

Производитель

-

ность

 

труда

 

по

 

вывозу

 

угля

 (

руды

повысилась

 

более

 

чем

 

в

 

два

 

раза

 

при

 

одновременном

 

уменьшении

 

по

-

требляемой

 

электроэнергии

Также

 

было

 

замечено

 

существенное

 

снижение

 

высокочастотных

 

гармоник

 

и

 

реактивной

 

составляющей

 

в

 

электросетях

 

общего

 

пользования

от

 

которых

 

запитывались

 

тягово

-

по

-

низительные

 

подстанции

К

 

сожалению

подробная

 

информация

 

по

 

этому

 

эффекту

 

отсутствует

 — 

война

 

на

 

Донбассе

Апробация

 

электродвигателей

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

 

на

 

сегодняшний

 

день

 

прошла

 

более

 

чем

 

на

 100 

предприятиях

 

России

стран

 

ближнего

 

и

 

даль

-

него

 

зарубежья

В

 

настоящее

 

время

 

по

 

технологии

 

«

Славянка

» 

модернизированы

 

образцы

 

асинхрон

-

ных

 

двигателей

 

от

 

всех

 

производителей

По

 

инициа

-

тиве

 

разработчика

ООО

 «

АС

 

и

 

ПП

», 

цех

 

российских

 

обмотчиков

 

организовал

 

систему

 

по

 

внедрению

 

этой

 

методики

После

 

распада

 

СССР

 

ни

 

один

 

завод

-

про

-

изводитель

 

электродвигателей

 

свои

 

обмоточные

 

данные

 

не

 

выкладывает

 

в

 

открытый

 

доступ

Они

 

Рис

. 5. 

Обобщённые

 

результаты

 

испытания

 

шахтного

 

электровоза

 «

Эра

»

Результаты

 

сравнительных

 

испытаний

АД

-

донор

 

11 

кВт

АД

Славянка

»

4

АМУ

160 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

 S = 6,5%

4

АМУ

160 

классическая

 

обмотка

 S = 11,2%

Т

кор

= 107

о

С

при

 

Т

окр

.

 = 0

о

С

Т

кор

= 70

о

С

при

 

Т

окр

.

 = 10

о

С

вес

 = 100 

т

14 

декабря

 2013 

г

завершены

 

все

 

виды

 

программных

 

испытаний

 

электровоза

 «

Эра

»


Page 6
background image

52

СЕТИ РОССИИ

наивно

 

полагают

что

 

таким

 

образом

 

положительно

 

влияют

 

на

 

сбыт

Поэтому

 

не

 

удивительно

что

 

рос

-

сийский

  «

Цех

 

обмотчиков

 

по

 

ремонту

 

асинхронных

 

двигателей

» 

воспринял

 

технологию

  «

Славянка

» 

пе

-

ремотки

 

статора

 

асинхронных

 

двигателей

 

и

 

генера

-

торов

 

и

 

старается

 

её

 

внедрять

 

у

 

заказчиков

 — 

потре

-

бителей

 

электрической

 

энергии

По

 

большому

 

счёту

 

замена

 

традиционных

 

обмоток

 

статоров

 

АД

 

на

 

со

-

вмещённые

 

обмотки

 

особых

 

сложностей

 

не

 

вызыва

-

ет

При

 

их

 

расчёте

 

можно

 

пользоваться

 

электронным

 

справочником

  (

Цветков

 

С

.

А

Справочник

 

обмотчика

 

асинхронных

 

электродвигателей

. 2011 microtesla@

yandex.ru). 

Однако

 

необходимо

 

помнить

что

 

совме

-

щённые

 

обмотки

 

по

 

технологии

  «

Славянка

» 

имеют

 

свои

 

особенности

и

 

лучше

 

перед

 

её

 

применением

 

получить

 

соответствующие

 

консультации

 

в

 

компа

-

нии

-

разработчике

 

технологии

 — 

ООО

 «

АС

 

и

 

ПП

». 

Обмотчиками

 

уже

 

модернизировано

 

асинхронных

 

двигателей

 

на

 

общую

 

установочную

 

мощность

 

бо

-

лее

 9 

МВт

. (

Ежемесячно

 

модернизируется

 

не

 

менее

 

МВт

 

установочной

 

мощности

).

Технология

 «

Славянка

» 

показала

 

также

 

свою

 

эф

-

фективность

 

при

 

перемотке

 

статоров

 

асинхронных

 

машин

 

различной

 

мощности

 

и

 

любых

 

производите

-

лей

  (

фирм

 

Германии

Италии

Китая

 

и

 

др

., 

которые

 

поставляют

 

на

 

российский

 

рынок

 

более

 95% 

асин

-

хронных

 

двигателей

). 

При

 

этом

 

было

 

показано

что

 

отремонтированный

 

АД

 

из

 

класса

 IE 

можно

 

переве

-

сти

 

в

 

класс

 

энергосбережения

 I

Е

и

 

выше

при

 

этом

 

уровень

 

финансовых

 

и

 

материальных

 

ресурсов

от

-

пущенных

 

на

 

штатный

 

ремонт

останется

 

неизмен

-

ным

.

В

 

обсуждении

 

и

 

сравнительных

 

испытаниях

 

мо

-

дернизированных

 

по

 

технологии

 «

Славянка

» 

во

 

вре

-

мя

 

ремонта

 

АД

 

уже

 

участвуют

 

специалисты

 

из

 

Гер

-

мании

Индии

Китая

Италии

а

 

также

 

иностранные

 

эксперты

 

из

 

инновационного

 

центра

 «

Сколково

».

Эффективность

 

технологии

 

изготовления

 

АД

 

с

 

совмёщенными

 

обмотками

 

была

 

подтверждена

 

НОЦ

 

«

Энергосбережение

 

в

 

промышленности

» 

Московско

-

го

 

государственного

 

технологического

 

университета

 

«

СТАНКИН

». 

Работа

 

выполнялась

 

при

 

финансовой

 

поддержке

 

Министерства

 

образования

 

и

 

науки

 

РФ

ФЦП

  «

Исследования

 

и

 

разработки

 

по

 

приоритет

-

ным

 

направлениям

 

развития

 

научно

-

технологиче

-

ского

 

комплекса

 

России

 

на

 2007—2013 

годы

», 

ГК

 

 14.516.11.0067 

от

 27 

июня

 2013 

г

При

 

этом

 

были

:

• 

рассмотрены

 

теоретические

 

основы

 

для

 

созда

-

ния

 

нового

 

типа

 

интеллектуальных

 

энергосбере

-

гающих

 

асинхронных

 

электрических

 

двигателей

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

;

• 

приведены

 

результаты

 

теоретических

 

исследова

-

ний

компьютерного

 

моделирования

;

• 

изложена

 

методика

 

изготовления

 

нового

 

типа

 

интеллектуальных

 

энергосберегающих

 

асинхрон

-

ных

 

электрических

 

двигателей

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

.

В

 

заключении

 

НИР

 

специалистами

 

МГТУ

 

«

СТАНКИН

» 

было

 

сказано

: «

Применение

 

разрабаты

-

ваемых

 

технических

 

решений

 

асинхронных

 

электро

-

двигателей

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

  (

АЭД

 

СО

обеспечит

 

соответствие

 

международным

 

требова

-

ниям

предъявляемым

 

к

 

источникам

 

энергии

 

для

 

энергоснабжения

 

автономных

 

потребителей

в

 

т

.

ч

в

 

гражданских

 

секторах

 

экономики

В

 

результате

 

выполнения

 

НИР

 

и

 

проведения

 

производственных

 

испытаний

 

будет

 

создана

 

эскизная

 

КД

 

для

 

налажи

-

вания

 

серийного

 

выпуска

 

ряда

 

асинхронных

 

электро

-

двигателей

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

 (

АЭД

 

СО

с

 

100 

по

 132 

габарит

».

По

 

мнению

 

экспертов

 

Болонского

 

технического

 

университета

  (

Италия

), «

разработку

 

асинхронных

 

двигателей

 

класса

 

энергоэффективности

 IE2, IE3, IE4 

ведут

 

все

 

ведущие

 

мировые

 

производители

 

и

 

специ

-

ализированные

 

научные

 

организации

С

 2012 

года

 

в

 

Европе

 

введён

 

в

 

действие

 

стандарт

 IE2, 

а

 

с

 2015 

года

 

планируется

 

ввести

 

в

 

действие

 

запрет

 

на

 

производ

-

ство

 

электродвигателей

 

с

 

классом

 

ниже

 IE3.

Ключевым

 

отличием

 

разрабатываемых

 

решений

 

от

 

продукта

 

по

 

проекту

 

является

 

применение

 

для

 

решения

 

поставленных

 

задач

 

дорогих

 

электротехни

-

ческих

 

материалов

снижение

 

удельной

 

мощности

 

и

как

 

следствие

повышение

 

себестоимости

 1 

кВт

 

уста

-

новленной

 

мощности

.

Мировая

 

тенденция

 

повышения

 

энергоэффек

-

тивности

 

и

 

растущий

 

спрос

 

на

 

энергоэффективные

 

технологии

 

гарантируют

 

продукту

 

по

 

проекту

 

востре

-

бованность

 

рынком

 

на

 

момент

 

коммерциализации

Учитывая

что

 

за

 

столетнюю

 

историю

 

асинхронных

 

двигателей

 

впервые

 

было

 

найдено

 

столь

 

прорывное

 

решение

можно

 

полагать

что

 

проект

 

будет

 

актуален

 

в

 

течение

 

достаточно

 

длительного

 

периода

 

времени

.

13 

декабря

 2013 

года

 

в

 

г

Зеленоград

 

прошёл

 

первый

 

семинар

посвящённый

 

асинхронным

 

дви

-

гателям

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

Мероприятие

 

проведено

 

в

 

рамках

 

реализации

 

программы

 

модер

-

низации

 

существующего

 

парка

 

асинхронных

 

двига

-

телей

 

в

 

процессе

 

капитального

 

ремонта

В

 

работе

 

семинара

 

приняли

 

участия

 

представители

 12 

про

-

фильных

 

организаций

 

по

 

ремонту

 

электродвигате

-

лей

 

из

 

Москвы

Московской

 

области

Твери

Иваново

Татарстана

 

и

 

Республики

 

Беларусь

уже

 

имеющие

 

опыт

 

работы

 

с

 

совмещёнными

 

обмотками

и

 

специ

-

алисты

проявившие

 

заинтересованность

 

к

 

внедре

-

нию

 

технологии

.

Таким

 

образом

положено

 

начало

 

работы

 

школы

 

по

 

подготовке

 

специалистов

 

для

 

широкомасштаб

-

ного

 

внедрения

 

технологии

 

в

 

повседневную

 

жизнь

Планируется

 

проведение

 

не

 

только

 

очных

 

семина

-

ров

Для

 

удалённых

 

районов

 

в

 

ближайшее

 

время

 

будет

 

организовано

 

проведение

 

серии

 

вебинаров

В

 

дальнейшем

 

семинары

 

будут

 

проходить

 

на

 

посто

-

янной

 

основе

Информация

 

о

 

графике

 

их

 

проведения

 

будет

 

размещаться

 

на

 

сайте

 

компании

 

НКТ

 «

Энерго

-

комплекс

» www.enprok.ru. 

По

 

мнению

 

зарубежных

 

экспертов

внедрение

 

за

-

патентованных

 

в

 

России

 

совмещённых

 

обмоток

 

типа

 

«

Славянка

» 

позволит

:

• 

с

 

относительно

 

минимальными

 

финансовыми

 

затратами

 

обеспечить

 

устойчивость

 

энергоси

-

стемы

  (

АД

 

с

 

этой

 

обмоткой

 

устойчиво

 

работают

 

при

 

более

 

низких

 

провалах

 

напряжения

а

 

пере

-

мотанные

 

по

 

этой

 

технологии

 

статоры

 

генерато

-

ров

 

позволят

 

повысить

 

запас

 

по

 

генерируемой

 


Page 7
background image

53

 2 (29), 

март

апрель

, 2015

мощности

 

при

 

значительном

 

снижении

 

расхода

 

первичного

 

энергоностителя

  (

воды

топли

-

ва

 

и

 

т

.

п

.);

• 

повысить

 

надёжность

 

элемен

-

тов

 

сети

 

распределения

 

элек

-

трической

 

мощности

;

• 

получить

 

экономию

 

энергии

 

на

 

установочной

 

мощности

;

• 

уменьшить

 

расход

 

электриче

-

ской

 

энергии

 

на

 

единицу

 

выпу

-

скаемой

 

продукции

обеспечив

 

конкурентоспособность

 

рос

-

сийских

 

товаров

;

• 

пересмотреть

 

тарифы

 

ЖКХ

 

(

меньше

 

потребление

 

электри

-

ческой

 

энергии

меньше

 

расхо

-

ды

 

на

 

ремонт

меньше

 

цена

 

на

 

электродвигатели

 

и

 

т

.

п

.);

• 

разработать

 

эффективный

 

электропривод

 

для

 

электротранспорта

;

• 

повысить

 

эффективность

 

генераторов

 

и

 

качество

 

электрической

 

энергии

 

в

 

сетях

.

О

 

промежуточных

 

результатах

 

по

 

внедрению

 

технологии

  «

Славянка

» 

при

 

ремонте

 

асинхронных

 

двигателей

 

и

 

их

 

воздействию

 

на

 

электрические

 

сети

 

докладывалось

 

на

  «

Ярославском

 

энергетическом

 

форуме

 2011» 

и

 

на

 

последующих

 

форумах

выстав

-

ках

 

и

 

совещаниях

организованных

 

Инновационным

 

центром

 «

Сколково

». 

В

 

течение

 2011—2012 

гг

о

 

преимуществах

 

совме

-

щённых

 

обмоток

 

АД

 

типа

  «

Славянка

» 

докладыва

-

лось

 

на

 

ряде

 

совещаний

 

в

 

ОАО

  «

РЖД

», 

на

 

семина

-

рах

 

руководителей

 

различных

 

служб

  (

эскалаторной

электромеханической

электроснабжения

метропо

-

литенов

 

СНГ

Метрополитеновцами

 

были

 

приняты

 

решения

 

о

 

необходимости

 

широких

 

испытаний

  (

как

 

заводских

так

 

и