Электродвигатели импортные общего назначения
Львиная доля приводных машин, которые используются на российских предприятиях – это общепромышленные и другие электродвигатели российского производства. Но все чаще и чаще современные предприятия оснащают импортным оборудованием, которое комплектуется электродвигателями, изготовленными по евростандартам. Давайте разбираться.
На многих производствах в составе различных агрегатов (насосов, вентиляторов, компрессоров, дробилок, прессов, мотор-редукторов и др.) используются импортные электродвигатели. Это и двигатели постоянного тока, и электродвигатели асинхронные трехфазные. Наибольшее распространение, конечно, получили именно импортные асинхронные электродвигатели.
Электродвигатели импортного производства по габаритно-присоединительным размерам отличаются от российских, белорусских и украинских электромоторов, выполненных по единому стандарту ГОСТ. По этой причине, редко удается провести замену импортных асинхронных электродвигателей на моторы ГОСТ, потому что они не садятся в посадочное место.
Такая замена возможна в случае, например, ременной передачи, когда не важен диаметр вала (можно установить просто другой шкив) и посадочное место по присоединению лап. В большинстве же случаев требуются именно электродвигатели европейского стандарта DIN (CENELEK).
Многие заводы изготавливают электродвигатели din, все они являются взаимозаменяемыми и всегда можно найти замену импортному электродвигателю из наличия на складе аналогичным, может только другого завода-производителя.
Электродвигатели стандарта DIN, изготовленные на российских или белорусских (электродвигатели АИС, AIS) заводах дешевле аналогов их Европы и Азии.
Также изготавливаются по евростандарту и взрывозащищенные асинхронные трехфазные электродвигатели. Но такие взрывобезопасные позиции, как правило, только под заказ, в наличии на складе не бывает. Они менее распространены, чем общепромышленные импортные асинхронные электродвигатели.
В настоящее время в России применяются электродвигатели, изготовленные по двум основным установочным стандартам.
- российский стандарт ГОСТ
- европейский DIN (CENELEC)
Параметры электродвигателей, произведенных по ГОСТ и DIN отличаются привязкой своей мощности к установочным размерам, то есть при одинаковой мощности и оборотам электродвигателя оба этих агрегата могут быть различными по габаритам, размерам вала и креплению фланца. Также европейские электродвигатели выпускаются по более жестким стандартам энергоэффективности.
Единый стандарт DIN (cenelec)
Благодаря единому стандарту заказчики электродвигателей стандарта DIN во всем мире могут легко найти оборудование с необходимыми параметрами. Производят такие агрегаты крупнейшие компании, такие как Siemens, Weg, ABB, OME, ABLE, LENZE, BONFIGLIOLI и другие.
Российские аналоги двигателей европейского стандарта (импортозамещение)
В России и странах ближнего зарубежья также производятся электродвигатели по стандартам DIN, это серии RA, IMM, AIS, Y2, РА, ИММ, АИС, М2АА а так же W21, W22, W20, MS, MY, ESQ, YIL, DRS, QY, Y, YS, YSS, YYL, YL, DEL, ML, DV, 7F, K21R, 3VF, 6RK, FC, ES, AGM, DAM, M2AA, BN, SAU и другие.
Наибольшей популярностью пользуются двигатели серии АИС. Отечественная продукция может смело конкурировать с международными аналогами, при этом ее стоимость ощутимо ниже.
Преимущества электродвигателей, произведенных по международным стандартам
Принято считать, что европейские электродвигатели долговечнее и качественней российских. Отчасти это так. Крупные европейские производители не экономят на разработках и материалах. Конечно, это отражается и на цене продукции. Не стоит забывать, что в стоимость включены расходы по таможенному оформлению, а также расходы на логистику.
Современный электродвигатель DIN — компактный и эффективный электропривод, который выгодно отличается от старых моделей меньшими габаритами и высокой энергоэффективностью (КПД), при высоком качестве исполнения. Еще одно преимущество электродвигателей DIN общего назначения — низкий уровень шума и вибрации.
Специалисты Контракт Мотор предлагают возможность получить более подробную информацию по всем возникшим вопросам, обращайтесь!
Электродвигатели «БелАвтоКомплект»
Компания «БелАвтоКомплект» — производитель качественных автозапчастей и аксессуаров для автомобилей — представляет вашему вниманию линейку современных энергоэффективных и малошумных электродвигателей для вспомогательных систем автомобилей российского производства.
Таких как: система обогрева салона, система стеклоочистителя, система охлаждения двигателя, система омывателя стёкол.
Все электрические двигатели нашего производства изготавливаются на крупном современном заводе по производству автоэлектрики. Завод оснащён высокоточными автоматизированными производственными линиями, имеет в своём составе тестовые лаборатории, конструкторское бюро, отдел контроля качества, состоящий из высококвалифицированных специалистов, в распоряжении которых имеется самое передовое диагностическое и измерительное оборудование. На предприятии внедрена система менеджмента качества ISO9001:2008.
Каждое сходящее с конвейера изделие подвергается строжайшему контролю на предмет соответствия высоким стандартам качества «БелАвтоКомплект». Благодаря этому нам удаётся практически исключить случаи отказа производимых нами изделий в пределах установленных технологическим регламентом сроков эксплуатации. Процент заводского брака не превышает 0,1% на партию.
Подобными показателями не может похвастаться ни один из отечественных производителей.
Чтобы ответить на вопрос, как компании «БелАвтоКомплект» удаётся производить и реализовывать столь качественные электромоторы, следует сначала сказать пару слов сказать о том, какие бывают электрические двигатели, как они устроены, и какие материалы и технологии, применяемые в производстве, позволяют повысить их качество и долговечность.
Простейший электродвигатель.
Простейший электродвигатель работает только от источника постоянного тока. Электрический ток проходит по рамке (ротор), размещённой между полюсами постоянного магнита (статор). Взаимодействие магнитных полей рамки с током и магнитом заставляет рамку поворачиваться. После каждого полуоборота коллектор переключает контакты рамки, подходящие к батарее, и поэтому рамка вращается.
Этот простой, но эффективный механизм основывается на фундаментальных законах физики и электродинамики.
Основной задачей, которую решает электродвигатель, является преобразование энергии электрического тока в механическую энергию вращения рамки (ротора).
Промышленный электродвигатель.
Современные промышленные электродвигатели могут работать как от постоянного, так и от переменного тока, совершая очень большую работу за счёт использования множественных обмоток (рамок) в конструкции ротора и мощных магнитов в устройстве статора. Представленный на рисунке электромотор может питаться как от переменного, так и от постоянного тока, в зависимости от имеющихся источников питания, и потому называется универсальным.
Кроме того, электродвигатели подразделяются на синхронные и асинхронные. В синхронном двигателе частота вращения ротора равна частоте вращения магнитного поля в обмотке возбуждения. Характерной особенностью синхронного двигателя является постоянная частота вращения его ротора независимо от нагрузки. Кроме того, можно точно настраивать частоту вращения двигателя управляя параметрами тока питания.
Асинхронные двигатели способны работать от сети переменного тока. При этом частота вращения ротора не синхронна частоте магнитного поля обмотки возбуждения. Разница частоты в таких двигателях зависит от нагрузки. Асинхронная машина, в отличие от машины постоянного тока, не имеет явно выраженных полюсов в плане возможностей применения.
Компания «БелАвтоКомплект» производит электродвигатели синхронного типа. Такие двигатели наиболее распространены в автомобилестроении и применяются во многих системах автомобилей. Мы предлагаем для легковых и грузовых автомобилей отечественного производства: электродвигатели отопителя, электродвигатели стеклоочистителя, насосы отопителя дополнительные (циркуляционные помпы), электродвигатели омывателя стёкол. Подробнее обо всех электрических двигателях нашего производства вы можете узнать, перейдя по этой ссылке.
Электродвигатель стеклоочистителя.
Электродвигатель омывателя стёкол.
Электродвигатель отопителя.
Насос отопителя дополнительный.
При производстве электродвигателей «БелАвтоКомплект» применяются только самые передовые материалы и технологии. Магниты статора изготавливаются из неодимового сплава, корпусы из устойчивых к коррозии металлов, крыльчатки из термостойких и ударопрочных пластиков.
Каждый электродвигатель синхронизируется и балансируется на специальном высокоточном стенде. Благодаря этому, вращение ротора происходит без продольных и поперечных колебаний и абсолютно синхронно с частотой поля обмотки возбуждения. При такой работе потери энергии на нагревание обмотки минимальны, а использование шариковых и игольчатых подшипников в конструкции ротора и точной балансировки всего механизма снижают уровень шума от работающего двигателя на 10-15 % по сравнению с более дешёвыми аналогами.
Кроме того, каждое изделие «БелАвтоКомплект» упаковывается в индивидуальную упаковку из прочного гофрокартона, оформленную в фирменном стиле. Упаковка надёжно защищает изделие от повреждений при транспортировке и делает товары нашей торговой марки более привлекательными для покупателей.
Отдавая предпочтение электродвигателям «БелАвтоКомплект», вы получаете не только современный высокотехнологичный продукт, востребованный на рынке, но и надёжного, проверенного временем партнёра в лице холдинга «БелАвтоКомплект».
«БелАвтоКомплект» — Мы не придумываем ТУ. Мы соответствуем ГОСТу.
Понимание двух типов современных электродвигателей
Крейг Ван Батенбург
Зачем использовать полностью электрический двигатель, если двигатель внутреннего сгорания (ДВС) прекрасно работает уже более 100 лет? Есть много причин ездить на электричестве, но до сих пор аккумуляторные технологии и затраты не были достаточно дешевыми, чтобы сделать их массовым транспортным средством.
Современная гибридная технология, которая впервые была представлена на массовом рынке Toyota, была великолепной, но ей требовался ДВС, чтобы компенсировать запас хода, которого не хватало батареям 19-го поколения.90-х не хватало. В то время электродвигатели были довольно продвинутыми, но они стали лучше и дешевле в производстве.
Какое преимущество у современного 150-сильного электродвигателя перед современным 150-сильным бензиновым ДВС? Электродвигатель меньше и легче, дешевле в изготовлении, не имеет выбросов, имеет больше доступной мощности и крутящего момента по требованию, его легче диагностировать и проще ремонтировать (благодаря меньшему количеству движущихся частей), требуются датчики и нет необходимости в легковоспламеняющаяся жидкость на борту, увеличивает доступность топлива (его можно приготовить дома или на работе) с меньшими затратами, не требует проверки выбросов, систем EVAP, замены масла или настройки, свечей зажигания или ремня ГРМ. Можете ли вы придумать больше? Ладно, на гоночной трассе он издает очень крутой звук выхлопа.
Для работы высоковольтного электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания требуются вспомогательные системы. Вот вспомогательные системы как для ДВС, так и для электродвигателя: система (системы) охлаждения и опоры двигателя.
В дополнение к этому, вот что добавляется к чисто электрическому транспортному средству для поддержки электродвигателя: односкоростная коробка передач, высоковольтная батарея (и системы ее поддержки), бортовое высоковольтное зарядное устройство, преобразователь постоянного тока, инвертор. , кабели, реле, датчики и компьютеры.
Если у вас современный бензиновый двигатель мощностью 150 л.с. вот вспомогательные системы: система топливного бака, форсунки, EVAP, система фильтрации и фильтрации масла, выхлоп и каталитический нейтрализатор, впускной и воздушный фильтр, диагностика OBD, многоступенчатая коробка передач, генератор и многое другое.
Как видно из этого, преимущества использования электродвигателей в автомобиле огромны.
В каждом высоковольтном электродвигателе есть две части: «ротор», который вращается и обеспечивает питание, и «статор», который создает трехфазное вращающееся электромагнитное поле.
Статор состоит из электромагнитов, расположенных по кругу. Три высоковольтных кабеля (или стержня) прикрепляются к статору для подачи питания на статор от инвертора. Инвертор получает питание от высоковольтных конденсаторов, которые получают питание от высоковольтной аккумуляторной батареи.
В современных автомобилях с электроприводом (начиная с 1998 модельного года) используется один из двух двигателей.
1. Трехфазный бесщеточный асинхронный двигатель с внутренним (или внешним) постоянным магнитом (PM)
2. Трехфазный асинхронный бесщеточный асинхронный двигатель переменного тока
Мы назовем первый двигатель PM Двигатель», второй двигатель — «Асинхронный двигатель». Наиболее популярным является двигатель с постоянными магнитами, поэтому давайте сначала рассмотрим каждый его аспект:
• Трехфазный переменный ток (AC) — Если вы проходили обучение в компании Honda Motor Company, когда впервые появился гибрид Honda Insight Gas/Electric, инструкторы Honda сообщали техническим специалистам, что двигатель Honda IMA (встроенный усилитель двигателя) был Двигатель постоянного тока.
К двигателю шло три оранжевых кабеля, и большинство техников были сбиты с толку (как и должно быть), потому что Honda была единственной в своем описании своего электродвигателя; каждый другой OEM-производитель в то время (Toyota и более поздние модели) описывал свой высоковольтный двигатель (двигатели) как трехфазный двигатель переменного тока 9.0003
Кто был прав? Технически Honda была такой, но другие OEM-производители лучше понимали свои автомобильные техники. Таким образом, гибридный инструктор (как и я) должен задать вопрос: «Хочу ли я быть технически правильным и непонятым многими, или упростить ответ, чтобы его поняло большинство?»
Если время, отведенное на занятие, статью или лекцию, ограничено, более поздний ответ может быть лучшим. (Я пишу учебник для колледжа по гибридам, электромобилям и транспортным средствам на топливных элементах, который позволит свободно объяснить и то, и другое.)
Что это, двигатель постоянного тока или трехфазный двигатель переменного тока? Это зависит от того, что вы отправляете по оранжевым кабелям от инвертора (инвертор — это своего рода контроллер двигателя).
Когда батарея постоянного тока подает питание на трехфазный двигатель, она посылает импульсное постоянное напряжение, но переменный ток, который контролируется и управляется инвертором. Хонда права: в любом электромобиле, когда трехфазный двигатель приводит в движение вал (добавляя крутящий момент), в то время это двигатель постоянного тока, но когда двигатель приводится в движение тем же валом, теперь это генератор. и производит чистый трехфазный переменный ток, как это делает всеми любимый 12-вольтовый генератор. Но чтобы упростить чтение и понимание, мы будем называть двигатель трехфазным двигателем переменного тока.
• Бесколлекторный — Если мне нужно объяснить это, у нас у всех проблемы.
• Внутренний (или внешний) постоянный магнит (ПМ) — Способ расположения ПМ на роторе (вращающаяся часть, которая приводит в движение колеса или что-то еще, что должно вращаться) определяет название. Большинство высоковольтных электродвигателей имеют внутренний магнитный ротор, потому что требуется меньше магнитов, но были и внешние роторы, которые вращаются вокруг статора снаружи в своего рода барабане.
Это дорогостоящая часть мотора, поэтому постоянно ведутся работы по снижению затрат.
• Синхронный двигатель — По мере изучения инверторов вы поймете, как магнитные поля создаются в статоре. Вращательные поля можно измерить в об/мин, а скорость электромагнитов в статоре будет соответствовать об/мин ротора. Так в синхронном двигателе скорость вращающегося магнитного поля равна скорости вращения ротора, он синхронизирован.
Теперь давайте сравним это с «Асинхронным двигателем». Трехфазный переменный ток (AC). Здесь нет никакой разницы, кроме того, что у программного обеспечения будет другая стратегия:
• Бесколлекторный — Вы серьезно, вам нужно это объяснить?
• Индукция — Угадайте, что: Без магнитов. Это самая большая разница. Ротор иногда называют «беличьей клеткой», и в основном он сделан из алюминия и меди. Магнитные полюса в роторе индуцируются магнитными полями, создаваемыми в статоре.
• Асинхронный двигатель — Скорость вращающегося магнитного поля, создаваемого статором, больше или меньше скорости вращения ротора.
Ротор возбуждается статором, и если бы скорость вращательного поля совпадала с ротором, то ротор перестал бы вращаться. Когда «асинхронный» двигатель является двигателем, ротор вращается медленнее, чем вращающееся магнитное поле. Если «асинхронный» двигатель находится в режиме генератора, ротор вращается быстрее.
В другой статье мы обсудим инверторы, которые питают и управляют электродвигателями. •
Крейг Ван Батенбург — бывший владелец ремонтной мастерской, а также генеральный директор Automotive Career Development Center (www.fixhybrid.com), который предлагает обучение и консультации, связанные с электрическими и гибридными автомобилями; с ним можно связаться по адресу [email protected].
6 технологий, которые могут произвести революцию в электродвигателях
Электродвигатели настолько универсальны и долговечны, что без них сложно представить современный завод. Двигатели можно найти повсюду на производственных объектах, от вентиляторов системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха до приводных шестерен машин и конвейерных лент, перемещающих компоненты по полу.
По данным журнала Reliable Plant Magazine, на электродвигатели приходится 60 процентов промышленного энергопотребления в Америке, что делает их главной целью для инвестиций в повышение эффективности.
По данным Ассоциации развития меди, типичный промышленный электродвигатель может использовать в семь-девять раз больше своей первоначальной покупной цены на электроэнергию каждый год, а это означает, что период окупаемости инвестиций в высокоэффективные двигатели может быть очень коротким. По оценкам CDA, двигатели с высокой эффективностью обеспечивают типичный период окупаемости от двух до трех лет, даже для объектов, заменяющих прекрасно функционирующие старые двигатели.
От автомобилей до цеха
Базовая технология электродвигателей мало изменилась за последние 150 лет. По данным Технологического института Карлсруэ, первый электродвигатель был изобретен в 1834 году — за 44 года до появления электрической лампочки. А асинхронный двигатель переменного тока был изобретен в 1889 году, в нем использовался тот же базовый приводной механизм, который до сих пор доминирует на заводах.
Несмотря на простоту конструкции асинхронного двигателя, новые технологические прорывы готовы повысить эффективность, долговечность и производительность асинхронного двигателя. Появление рынка электромобилей повысило ставки для разработки более мощных и эффективных двигателей, которые могут перемещать автомобили дальше и быстрее между зарядками. Теперь некоторые технологические прорывы, преобразующие автомобильную промышленность, находят применение в промышленности.
Стационарные промышленные двигатели существенно отличаются от автомобильных электродвигателей, но все же они во многом совпадают. Например, хотя почти все автомобильные двигатели являются бесщеточными синхронными двигателями постоянного тока или постоянными магнитами, эти двигатели имеют несколько общих компонентов с более прочными и дешевыми асинхронными двигателями переменного тока, которые обычно используются в промышленности. Улучшения в обмотках ротора и рассеивании тепла могут найти свое первое применение в двигателях постоянного тока для электромобилей, но эти прорывы будут быстро адаптированы и для использования в конструкциях переменного тока.
Вот шесть достижений в электродвигателях, которые могут повлиять на производство:
Литые под давлением медные роторы
В большинстве асинхронных двигателей используется ротор типа «беличьей клетки», изготовленный из тонких стержней из проводящего металла, который может индуцировать электромагнитное поле для привода мотор. В старых двигателях эта «беличья клетка» сделана из алюминиевых стержней, которые обладают меньшей проводимостью, чем медь, но с ними гораздо проще работать.
По данным Министерства энергетики, алюминий был предпочтительнее для старых электродвигателей, потому что его низкая температура плавления 660 градусов по Цельсию делала его пригодным для литья под давлением в производственном процессе. Более высокая проводимость меди обещала более мощный ротор, но ее высокая температура плавления 1083 ° C была несовместима с традиционными методами литья под давлением.
Грант Министерства энергетики стимулировал разработку материалов для литья под давлением, способных выдерживать более высокие температуры, что привело к появлению медных роторов для асинхронных двигателей.
Ассоциация развития меди сообщает, что эти роторы с высокой проводимостью могут сократить потери энергии в сердечнике двигателя на 12–15 процентов.
Приводы с постоянными магнитами
В отличие от асинхронных двигателей, которые не имеют магнитного поля до тех пор, пока к обмоткам двигателя не будет подаваться переменный ток, в двигателях с постоянными магнитами внутри ротора находится мощный магнит из редкоземельных металлов или керамический магнит. Это позволяет двигателю вращаться с переменной скоростью, а также генерировать более сильное магнитное поле в более компактном корпусе.
Министерство энергетики сообщает, что основным преимуществом двигателей с постоянными магнитами является их превосходная мощность, что сделало их предпочтительными технологиями двигателей на рынке электромобилей. Они могут достигать отношения крутящего момента к массе в два раза выше, чем у асинхронных двигателей, и они способны создавать высокие крутящие моменты на переменных скоростях, что делает их подходящими для приложений, которые в противном случае потребовали бы дорогой и неэффективный редуктор.
Квадратные проволочные обмотки
По ротору асинхронного двигателя протекает электрический ток. Пропускание большей длины провода через ротор создает более сильное магнитное поле, но провода должны быть намотаны туго, чтобы магнитное поле было сконцентрировано и находилось в пределах досягаемости вращающегося статора, который приводит в движение вал двигателя.
Один из производителей электромобилей недавно разработал электродвигатель, в роторах которого используются квадратные медные провода, устраняющие зазоры, характерные для намотки круглых проводов. По данным журнала Motor Trend Magazine, плетеные квадратные провода двигателя создают более компактное магнитное поле и требуют меньше точек пайки, чем конкурирующие технологии обмотки.
Более плотные и компактные обмотки ротора должны генерировать больший крутящий момент при меньшем пространстве, а ротор с меньшим количеством точек пайки обещает более длительный срок службы и более низкие производственные затраты.
Роторы с осевым потоком
Традиционные электродвигатели имеют «радиальный поток», что означает, что их магнитное поле ориентировано перпендикулярно вращению двигателя. Для этого требуется относительно длинный цилиндрический корпус для размещения роторов электродвигателя.
По данным исследовательской компании ID Tech Ex, многие производители автомобилей изучают двигатели с осевым магнитным потоком, в которых роторы в форме блинов зажаты вокруг статора. Магнитное поле осевого двигателя совмещено с ведущей осью двигателя, что обеспечивает более компактную конструкцию. В двигателях с осевым потоком ротор также расположен ближе к обмоткам статора, что открывает возможности для повышения эффективности. Эти двигатели разрабатываются для рынка электромобилей, но они могут найти применение в промышленности, требующей компактных корпусов двигателей.
Импульсные реактивные двигатели
Асинхронные двигатели используют собственные колебания переменного тока для переключения полярности их электромагнитного поля, которое, в свою очередь, приводит в движение двигатель.
Но в реактивных реактивных двигателях нового поколения используются передовые технологии управления для оптимального управления полярностью магнитного поля двигателя.
По данным Министерства энергетики, вентильные реактивные двигатели дешевле в производстве, чем аналогичные асинхронные двигатели, и они обеспечивают улучшенное управление температурой, требуя относительно простых систем охлаждения.
Журнал Overdrive сообщает, что вентильные реактивные двигатели могут сравниться по производительности с более дорогими двигателями с редкоземельными магнитами, не требуя экзотических металлов, таких как неодим. Импульсные реактивные двигатели также имеют возможность контролировать скорость вращения с гораздо большей точностью, чем асинхронные двигатели, которые привязаны к частоте электрической сети.
Трапециевидный радиальный поток
Одно из новейших нововведений в конструкции электродвигателей. Ротор с трапециевидными зубьями, разработанный израильским стартапом, обещает более высокий крутящий момент в меньшем корпусе, чем у конкурирующих радиальных двигателей.