Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
в Яndex
Главная >> Архив номеров >> Новые технологии >> >> Архив номеров

Анонсы

23.08.16 Ялта вновь собирает профессионалов в области энергетики подробнее >>>

28.07.16 Круглый стол «Актуальные проблемы регулирования повышения энергетической эффективности бытовой техники и иных товаров на национальном и наднациональном уровнях» подробнее >>>

27.07.16 21-23 сентября в Ялте состоится энергетическая конференция «НОВАЯ ЭНЕРГИЯ – ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ» подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

26.08.16 Детям будет тепло, а муниципалитету выгодно. Об опыте работы Павлово-Посадского района в области энергоэффективности (статья) подробнее >>>

25.08.16 Виктор Кудрявый "О реальных мерах повышения надежности и эффективности теплоснабжения" (статья) подробнее >>>

27.07.16 «К 2035 году солнечная энергия окажется почти бесплатной»: сотрудник Стэнфорда о стратегии Элона Маска подробнее >>>

21.07.16 Приглашаем авторов к сотрудничеству подробнее >>>

Все новости портала

Эта статья опубликована в журнале Энергосовет № 3 (40) за 2015 г

Скачать номер в формате pdf (3555 kБ)

Энергоэффективный электродвигатель с совмещенными обмотками для повышения конкурентоспособности транзитных перевозок



Рубрика: Новые технологии
Автор: В.Н. Дейнего

 

В.Н. Дейнего, эксперт, ООО «Новые энергетические технологии», г. Москва

 

Для обеспечения конкурентоспособности на мировом рынке транзитных перевозок грузов через территорию России необходимы инновационные транспортные системы. Эффективность и производительность любой транспортной системы определяется тяговым электроприводом, основу которого составляет асинхронный двигатель. Транспортные системы должны иметь высокоэффективный тяговый электропривод, который мог бы обеспечить рывок в производительности перевозок и их энергоэффективности при минимальных финансовых вложениях в модернизацию существующей системы. В век электрификации транспорта (железнодорожного, автомобильного, авиационного и морского) роль тягового асинхронного электропривода трудно переоценить. Он является ключевым звеном в ограничении повышения эффективности всей транспортной системы.

 

Асинхронный двигатель электропривода определяет производительность электротранспорта, а электронная система его управления - эффективность режимов его работы и защиту от несанкционированного управления (хакероустойчивость) электропривода в целом. Наглядным примером такого вмешательства является блокировка автомобильной электроники по сигналам со спутника. При этом необходимо отметить, что в основном тяговый электропривод поставляется из-за границы от ведущих производителей в этой области. Из-за этого весь электротранспорт России запрограммирован на определенную производительность в течение заданного временного интервала и на уровень риска несанкционированного управления электропривода в целом. Такое положение дел западные партнеры закрепляют договорами на поставку тягового электропривода и договорами на его гарантийное (постгарантийное) обслуживание, что становится сдерживающим обстоятельством в конкурентной борьбе государств, в которой «время-производительность-энергоэффективность» являются определяющими факторами. В связи с этим поиск методов повышения эффективности тягового электропривода является не частной задачей отдельной фирмы (изобретателя), а государственной задачей, решение которой влияет на повышение производительности электротранспорта, его энергоэффективность и в целом на конкурентоспособность транзитных перевозок через территорию России.

 

 


При осуществлении международной перевозки транспортное средство может проследовать по территории нескольких стран, прежде чем прибыть в страну назначения. Данная операция называется международным транзитом.

Важнейшим фактором, способствующим развитию международных перевозок, является геополитическое положение России между двумя мировыми экономическими центрами - Европой и Азией. Россия, занимающая более 30% территории Евразийского континента и располагающая высокоразвитой транспортной системой, объективно является естественным мостом, обеспечивающим транзитные связи на этом направлении. Но пока мощный транзитный потенциал России используется слабо.

Целый ряд стран, особенно европейских, таких как Польша, Германия, Венгрия, Чехия, Австрия, Голландия, государства Прибалтики, обладая относительно небольшой территорией, используя выгодное географическое положение, давно превратили транзит в существенные статьи доходов своих бюджетов. В частности, Голландия, не имея особых преимуществ, стала важнейшим транзитным перекрёстком Европы. Доля доходов от транзита в общем объёме экспорта услуг Голландии составляет более 40%.

Объем рынка транзитных перевозок в направлении Юго-Восточная Азии - Европа по оценкам [1] составляет до 10 млрд долларов США в год (или 10-15% мирового транзитного потока).

Развитие российского транзита, безусловно, будет способствовать росту производства, занятости населения в регионах. От состояния и уровня технического развития транспортного комплекса, его экономических показателей в значительной мере зависит социально-экономическое положение Сибирского и Дальневосточного регионов.


 

 

 

 

В России разработана и защищена патентами инновационная методология модернизации асинхронных двигателей от любого производителя - «Асинхронный двигатель с совмещенными обмотками по технологии "Славянка"». Внедрение такой методологии при модернизации тягового электропривода позволит повысить производительность электротранспорта и энергоэффективность перевозок [2-5].

 


 


Сущность предлагаемой разработки

Сущность разработки вытекает из того, что в зависимости от схемы подключения трехфазной нагрузки к трехфазной сети (звезда или треугольник) можно получить две системы токов, образующих между векторами индукции магнитных потоков угол в 30 электрических градусов. Соответственно, к трехфазной сети можно подключить электродвигатель, имеющий не трехфазную обмотку, а шестифазную. При этом часть обмотки должна быть включена в звезду, а часть в треугольник и результирующие вектора индукции полюсов одноименных фаз звезды и треугольника должны образовывать между собой угол в 30 электрических градусов.

Совмещение двух схем в одной обмотке позволяет улучшить форму поля в рабочем зазоре двигателя и как следствие существенно улучшить основные характеристики двигателя. Поле в рабочем зазоре стандартного двигателя лишь условно можно назвать синусоидальным. На самом деле оно ступенчатое. В результате этого в двигателе возникают гармоники, вибрации и тормозящие моменты, которые оказывают отрицательное воздействие на двигатель и ухудшают его характеристики. Поэтому стандартный асинхронный двигатель обладает приемлемыми характеристиками только в режиме номинальной нагрузки. При нагрузке, отличной от номинальной, характеристики стандартного двигателя резко снижаются, снижается коэффициент мощности и КПД.

Совмещенные обмотки так же позволяют уменьшить уровень магнитной индукции полей от нечетных гармоник, что приводит к существенному снижению общих потерь в элементах магнитопровода двигателя и повышению его перегрузочной способности и удельной мощности. Это так же позволяет выполнять двигатели для работы на более высокие частоты питающего напряжения при использовании сталей, рассчитанных для работы на частоте 50 Гц. Двигатели с совмещенными обмотками обладают меньшей кратностью пусковых токов при более высоких пусковых моментах. Это имеет существенное значение для оборудования, работающего с частыми и затяжными пусками, а так же для оборудования, подключенного к протяженным и высоконагруженным сетям с высоким уровнем падения напряжения. Они генерируют меньше помех в сеть, и меньше искажают форму питающего напряжения, что имеет существенное значение для целого ряда объектов, оснащенных сложной электроникой и вычислительными системами.

Подробнее о данном методе можно прочитать в статье Д.А. Дуюнова «Асинхронный двигатель с совмещенными обмотками», опубликованной в журнале «ЭНЕРГОСОВЕТ» № 2/2013


 

 

Наглядным примером эффективности такой методологии является опыт применения асинхронного двигателя с совмещенными обмотками по технологии «Славянка» на объектах шахтного электротранспорта. В НПП «Энергия» (г. Донецк) были в декабре 2013 года были проведены сравнительные испытания тяговых двигателей на шахтном электровозе «ЭРА». Обобщенные результаты испытания электровоза с штатным электродвигателем и аналогичным, но с совмещенной обмоткой, приведены на рисунке.

 

рис.

 Рис. Обобщенные результаты испытания шахтного электровоза «Эра»

 

В ходе испытания асинхронный электродвигатель с совмещенными обмотками на электровозе «Эра» перевезено в два раза больше вагонеток с углем (рудой), чем с штатным двигателем донором (АИР160), который позволяет перевозить только пять вагонеток и не тянет в горку. Производительность труда по вывозу угля (руды) повысилась более чем в два раза при уменьшении потребления электроэнергии.

Создание и внедрение инновационных технологий на транспорте - это жизненно важные вопросы, на которых постоянно акцентирует внимание руководство нашей страны. Так, Президент РФ Владимир Владимирович Путин при проведении совещания по инновациям 30 января 2012 г. на открытии вагоностроительного завода в Тихвине Ленинградской области, в частности, сказал: «Мы должны сделать так, чтобы именно в России открывались новые предприятия и качественные рабочие места, чтобы именно у нас был самый короткий путь от самой идеи, от бизнес-идеи, инноваций до конечной продукции и до рынка»; «инновационное развитие - это, безусловно, является одним из генеральных направлений нашего развития и нашего будущего».

Однако скорая инновация оборачивается длительным застоем в области отечественных разработок и разрушением инфраструктуры. Так в России умирает производство асинхронных двигателей, отсутствуют разработки отечественного программного обеспечения для блоков частотного управления ими. Чиновники этой проблемы не видят, санкции их не отрезвили, а западные партнеры уверено держат руку на пульсе тягового электропривода. Это позволяет управлять эффективностью транзитных перевозок и влиять на конкурентную способность России на мировом рынке транзитных перевозок.

Внедрение отечественных асинхронных двигателей с совмещенными обмотками по технологии «Славянка» на транспортных системах России, в промышленности и в системах ЖКХ позволяет вырваться из прессинга западных производителей электропривода и тягового в том числе, решить проблему его импортозамещения и создать условия для освоения мирового рынка транзитных перевозок и повышения производительности труда в промышленности.

 

 

Литература

1. В. Алексейчик «Транспортная колонизация или родные просторы на откуп» // Журнал «Дороги и транспорт» №11-12, 2014.

2.В. Дейнего, Д. Дуюнов, В. Иванов «Изменение конструкции обмоток асинхронных электродвигателей потенциал обеспечения надежности электросетей» // Журнал Электроэнергия. Передача и распределение» №2(29),2015.

3.В. Дейнего «Европа встречает электромобили с новым российским асинхронным двигателем» // Журнал  PROТранспорт №2, 2015.

4. В. Дейнего «Применение высокомоментных энергоэффективных асинхронных двигателей с совмещенными обмотками на транспорте и на объектах ЖКХ» // Журнал Электрик № 1-2, 2015.

5. В. Дейнего, Д. Дуюнов, В. Иванов «Повышение энергоэффективности асинхронных двигателей вторичного рынка как способ энергосбережения» // Журнал Электрик №5, 2015.

 

 

Все статьи рубрики Новые технологии

Архив номеров

Выпуски за 2009 год: №1 (1), №2 (2), №3 (3), №4 (4), №5 (5),

Выпуски за 2010 год: №1 (6), №2 (7), №3 (8), №4 (9), №5 (10), №6 (11), №7 (12), №8 (13),

Выпуски за 2011 год: №1 (14), №2 (15), №3 (16), №4 (17), №5 (18), №6 (19),

Выпуски за 2012 год: №1 (20), №2 (21), №3 (22), №4 (23), №5 (24), №6 (25),

Выпуски за 2013 год: №1 (26), №2 (27), №3 (28), №4 (29), №5 (30), №6 (31),

Выпуски за 2014 год: №1 (32), №2 (33), №3 (34), №4 (35), №5 (36), №6 (37),

Выпуски за 2015 год: №1 (38), №2 (39), №3 (40) , №4 (41), №5 (42),

Выпуски за 2016 год: №1 (43), №2 (44).

Статьи по темам

Энергетика (6) ,
Энергоэффективное строительство (15) ,
Возобновляемые источники энергии (13) ,
Региональный опыт (3) ,
О работе НП "Энергоэффективный город" (0) ,
Энергоменеджмент (0) ,
Информация о работе Координационного совета (124) ,
Экономика и управление (113) ,
Теплоснабжение (65) ,
Энергоэффективное освещение (45) ,
Учет энергоресурсов (14) ,
Энергосервис и ЭСКО (35) ,
Электроснабжение (12) ,
Когенерация (4) ,
Мировой опыт энергосбережения (36) ,
Новые технологии (44) ,
Энергетические обследования и энергоаудит (27) ,
Обзор СМИ (5) ,


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2016
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей

Регулятор отопления для зданий для устранения перетопов подробнее