Вентильный электродвигатель цена

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

FAQ: вентильные электродвигатели

Какая система управления вентильным электродвигателем используется в станциях «Ритэкс»?

Чем отличается двигатель с 8-ми полюсной системой от 6-ти и 4-х. Что лучше?

С увеличением полюсности увеличивается частота частота питающего напряжения при неизменной частоте вращения (для 8-ми полюсного двигателя 3000 об/мин — 200 Гц, для 4-х полюсного 6000 об/мин – 200 Гц). Таким образом низкооборотные двигатели проектируются с повышенным числом полюсов. Высокооборотные — с пониженным.

Какой диапазон частот вращения у погружных вентильных электродвигателей?

От 250 (для привода винтовых насосов) до 6 000 (10 000) об/мин.

Какие существуют методы управления вентильными двигателями?

Существуют два основых метода: первый — управления коммутацией (6-ти пульсное управление) и второй — векторное управление (см. статью Элементы теории вентильного привода ).

Будет ли вращаться вентильный электродвигатель, если его напрямую подключить к трехфазной питающей сети?

Стартовать с места не будет, однако, если раскрутить каким либо способом до частоты питающего напряжения (8-ми полюсный двигатель 750 об/мин) и подключить к сети, то он будет работать как синхронная машина переменного тока.

FAQ: вентильные и синхронные электродвигатели

В чем различие синхронной машины и вентильного электродвигателя?

Конструктивно вентильный двигатель и синхронная машины с постоянными магнитами не отличимы. Отличие только в системе управления. В синхронной машине ротор движется за полем, в вентильным двигателе поле подстраивается под движение ротора.

В чем различие вентильного и шагового электродвигателей (области применения)?

Шаговый электродвигатель сконструирован для дискретного поворота вала с жестким позиционированием. Вентильный — для непрерывного вращения.

Почему не используются в нефтяной области универсальные коллекторные электродвигатели постоянного тока, ведь они не требуют сложной системы управления как вентильные электродвигатели?

Надежность щеточного узла и его энергетические характеристики при работе в масле не позволяет использовать его в качестве погружного электродвигателя. Кроме того удельные энергетические характеристики (мощность на единицу массы или объема) коллекторного двигателя значительно (в разы) хуже чем у вентильного.

Какова зависимость момента от угла сдвига Фр относительно Фс.?

FAQ: вентильные и асинхронные электродвигатели

Каковы габаритные размеры вентильных и асинхронных электродвигателей одинаковой мощности?

Длина активной части вентильного электродвигателя как минимум в два раза меньше чем у аналогичного асинхронного.

Как зависит момент на валу вентильных и асинхронных погружных электродвигателей от тока.

У вентильных — практически линейно, у асинхронных двигателей присутствует значительный ток холостого хода как минимум половина от номинального, что ухудшает его энергетические характеристики при частичной нагрузке.

Пусковые токи вентильных и асинхронных электродвигателей.

Для вентильного двигателя (как и для асинхронного с частотником) пусковой ток не превышает рабочий. Для асинхронного двигателя с прямым пуском пусковой ток в 5-7 раз больше рабочего.

Борьба за снижения пусковых токов в асинхронных двигателях.

Изменение конструкции асинхронного двигателя снижающее пусковые токи одновременно ухудшают энергетические характеристики в номинальном режиме. В связи с этим наиболее предпочтительным является применение частотных преобразователей, которые позволяют применять конструкции двигателя с оптимальными энергетическими характеристиками без оглядки на пусковые токи (при прямом включении двигателя, спроектированного для работы с частотником пусковой ток может превышать рабочий более чем в 10 раз!).

Вентильный электродвигатель цена вентильный

В чем отличие структуры цены вентильных и асинхронных электродвигателей?

Цена вентильного электродвигателя = цена асинхронного электродвигателя — стоимость обмотки ротора + стоимость постоянных магнитов. (Магниты в разы стоят дороже меди, но с единицы длины вентильного электродвигателя снимается мощность примерно в два раза большая чем у асинхронного).

Можно ли вращать вентильный электродвигатель станцией управления асинхронным двигателями?

Можно, если эта станция с частотным преобразователем, но при этом не удастся в полной мере реализовать преимущества вентильного двигателя при работе с трансформатором и длинной линией (высока вероятность опрокидывания при резком изменении нагрузки).

Можно ли вращать асинхронный двигатель от станции управления вентильным электродвигателем?

Возможно создание алгоритма для такой работы, но энергетическая эффективность будет понижена.

Чем определяется различие КПД вентильных и асинхронных электродвигателей?

За поле ротора в асинхронном двигателе мы платим по счетчику, а в вентильном — один раз при изготовлении.

Разница КПД 6-8% в пользу погружного вентильного электродвигателя — это много или мало?

6-8% разницы КПД — это 50-80% разницы в потерях и соответственное снижение перегрева двигателя и как следствие — повышение надежности (при снижении температуры обмотки на 10 градусов наработка на отказ увеличивается в 2-4 раза!). Однако, получение экономического эффекта возможно только при правильном подборе и выводе на режим погружного оборудования, поскольку КПД насоса работающего не в режиме может уменьшаться в 2 и более раз, что сводит на нет эффект от повышенных энергетических характеристик вентильного электродвигателя. Таким образом применение вентильных электродвигателей повышает требования к квалификации технологов и исследователей.

FAQ: вентильные двигатели в составе погружной установки

Что является пагубным для погружного оборудования?

Наиболее вредным для установки является работа в режиме срыва подачи и первоначального выхода на режим, поскольку отсутствует течение жидкости вокруг двигателя и через насос. Вентильный электродвигатель значительно более терпимый к этим режимам. Известны случаи, когда они несколько суток работали в режиме срыва подачи на оборотах близких к максимальным. Для асинхронного двигателя такие условия — неминуемая гибель. Это связано со значительно меньшим уровнем потерь и соответственно меньшим тепловыделением у вентильных электродвигателей.

При выводе на режим вентильные двигатели в отличие от асинхронных не требуют останова для охлаждения.

У технологов, длительно эксплуатируемые вентильные электродвигатели сложилось мнение что сжечь вентильный электродвигатель при исправной грозозащите практически невозможно, поэтому его применяют на наиболее сложных скважинах, где зачастую сожжен не один асинхронник.

Всегда ли есть смысл устанавливать оборудование с вентильным двигателям?

Если характеристики скважины известны и можно гарантировать выход насоса на оптимальный режим при применении асинхронного двигателя прямого пуска, то его применение может оказаться экономически более выгодным из-за более низкой стоимости установки.

Асинхронный двигатель с частотником практически всегда менее эффективен чем вентильный привод.

Вентильный реактивный электродвигатель (ВРД)  — это синхронная машина .

Достоинства

Вентильные реактивные электродвигатели/генераторы имеют следующие достоинства:

Простая конструкция

Ротор и статор выполнены в виде пакетов листового магнитомягкого материала. На роторе ВРД отсутствуют обмотки и постоянные магниты. Фазные обмотки находятся только на статоре. Для уменьшения трудоемкости катушки обмотки якоря могут изготавливаться отдельно, а затем надеваться на полюсы статора.

Высокая ремонтопригодность

Простота обмотки якоря повышает ремонтопригодность ВРД/ВРГ, т.к. для ремонта достаточно сменить вышедшую из строя катушку.

Отсутствие механического коммутатора

Управление электромеханическим преобразователем электропривода/генератора осуществляется с помощью высокоэффективных силовых полупроводниковых элементов - IGBT или MOSFET (HEXFET) транзисторов, надежность которых существенно превышает надежность любых механических деталей, например: коллекторов, щеток, подшипников.

Отсутствие постоянных магнитов

ВРД/ВРГ не содержит постоянных магнитов ни на роторе, ни на статоре, при этом он успешно конкурирует по характеристикам с вентильными электрическими двигателями с постоянными магнитами (ВЭДПМ). В среднем, при одинаковых электрических и весогабаритных характеристиках ВРД/ВРГ имеет в 4 раза меньшую стоимость, значительно большую надежность, более широкий диапазон частот вращения, более широкий диапазон рабочих температур. Конструктивно, по сравнению с ВЭДПМ, ВРД/ВРГ не имеет ограничения по мощности (практически, мощность ВЭДПМ ограничивается пределом около 20-40 кВТ). ВЭДПМ требуют защиты от металлической пыли, боятся перегрева и сильных электромагнитных полей, в случае короткого замыкания обмотки превращаются в самовозгорающуюся систему. Вентильные реактивные электродвигатели/генераторы свободны от всех этих недостатков.

На роторе отсутствует обмотка

Ротор не имеет обмотки и выполнен в виде пакета листового магнитомягкого материала, например из обычной электротехнической стали.

Малое количество меди

На изготовление ВРД/ВРГ требуется в среднем 2-3 раза меньше меди, чем для коллекторного электродвигателя такой же мощности, и в 1,3 раза меньше меди, чем для асинхронного электродвигателя.

Tепловыделение происходит в основном только на статоре, при этом легко обеспечивается герметичная конструкция, воздушное или водяное охлаждение

В рабочем режиме не требуется охлаждение ротора. Для охлаждения ВРД/ВРГ достаточно использовать наружную поверхность статора.

Высокие массогабаритные характеристики

В большинстве случаев ВРД/ВРГ может быть выполнен с полым ротором. Толщина спинки ротора при этом должна быть не менее половины ширины полюса. Подбором количества полюсов статора и ротора могут быть оптимизированы массогабаритные характеристики электродвигателя/генератора, его мощность при заданном моменте и диапазоне частоты вращения.

Низкая трудоемкость

Простота конструкции ВРД/ВРГ снижает трудоемкость его изготовления. В сущности, его можно изготовить даже на не специализирующемся в области электромашиностроения промышленном предприятии. Для серийного производства ВРД/ВРГ требуется обычное механическое оборудование - штампы для изготовления шихтованных сердечников статора и ротора, токарные и фрезерные станки для обработки валов и корпусных деталей. Трудоемкие и сложные в технологическом отношении операции, например изготовление коллектора и щеток коллекторного электродвигателя или заливка клетки ротора асинхронного двигателя, здесь отсутствуют. По предварительным оценкам трудоемкость изготовления ЭМП вентильного реактивного электродвигателя составляет на 70% меньше трудоемкости изготовления коллекторного и на 40% меньше трудоемкости изготовления асинхронного электродвигателя.

Гибкость компоновки

Простота обмотки якоря и отсутствие обмотки и магнитов на роторе обеспечивает ВРД/ВРГ высокую гибкость компоновки. Конструкция электродвигателя/генератора может быть плоской, вытянутой, обращенной, секторной, линейной. Для выпуска целого типоряда электродвигателей/генераторов с различной мощностью можно использовать один и тот же комплект штампов для вырубки ротора и статора, поскольку для увеличения мощности достаточно увеличить соответственно длину набора ротора и статора. Не составляет труда изготовление машины с расположением статора как снаружи ротора, так и наоборот, а также встраивание электроники в корпус машины. Изменение коэффициента электромагнитной редукции позволяет создавать машины для облегченных и, напротив, тяжелых условий работы, включая моментные двигатели. Для привода некоторых рабочих машин выгоднее иметь линейные электродвигатели с возвратно-поступательным перемещением зубцового штока (аналога ротора). В ряде случаев может быть использована давно известная, но неэффективная в случае асинхронного электродвигателя конструкция дугостаторной машины, статор которой охватывает доступную для размещения дугу окружности ротора, в качестве которого может использоваться вал с зубчатым колесом.

На рисунках ниже приведены примеры некоторых возможных конструкций вентильных реактивных электродвигателей/генераторов. Синим цветом выделена подвижная часть электрической машины, зеленым - статор, красным - обмотки, серым - несущая конструкция.

Высокая надежность

Простота конструкции обеспечивает ВРД/ВРГ более высокую безотказность, чем безотказность других типов электрических машин. Конструктивная и электрическая независимость фазных обмоток обеспечивает работоспособность ВРД даже в случае полного замыкания полюсной катушки одной из фаз. ВРГ остается работоспособным даже после выхода из строя одной или двух фаз.

Широкий диапазон частот вращения (от единиц до сотен тысяч об/мин)

Электромагнитная редукция позволяет создавать малогабаритные “моментные” электродвигатели для приводов роботов, манипуляторов и других низкооборотных механизмов или низкооборотные высокоэффективные генераторы для ветровых или волновых электростанций. В то же время частота вращения быстроходных ВРД/ВРГ может превышать 100000 об/мин.

Высокий КПД в широком диапазоне частот вращения

Практически достижимый КПД вентильного реактивного электродвигателя/генератора мощностью 1 КВт может доходить до 90 % в диапазоне 5-10-кратной перестройки частоты вращения. КПД более мощных электрических машин может достигать 95-98 %.

ВРД часто путают с синхронным реактивным электродвигателем (СРД), обмотки якоря которого питаются синусоидально изменяющимися напряжениями без обратной связи по положению ротора. СРД имеет низкий КПД, который не превышает 50 % для маломощных электродвигателей и до 70 % для мощных электрических машин.

Импульсный характер питания ЭМП обеспечивает удобную стыковку с современной цифровой электроникой

Поскольку ВРД/ВРГ питается (возбуждается) однополярными импульсами, для управления ЭМП требуется простой электронный коммутатор. Управляя скважностью импульсов силовых транзисторов электронного коммутатора можно плавно изменять форму импульсов тока фазных обмоток электродвигателя или генератора.

Электронное управление электрическими и механическими характеристиками, режимом работы

Естественная механическая характеристика ВРД/ВРГ определяется реактивным принципом действия электрической машины и близка к гиперболической форме. Основное свойство такой характеристики - постоянство мощности на валу машины - оказывается чрезвычайно полезным для электроприводов с ограниченной мощностью источника, так как при этом легко реализуется условие его неперегружаемости. Применение замкнутой системы управления с обратными связями по скорости и нагрузке позволяет получить механические характеристики любой заданной формы, включая абсолютно жесткие (астатические), и не ведет к какому либо усложнению системы управления, так как ее процессор обладает большой избыточностью по числу входов и выходов, быстродействию и памяти. Фактически поле доступных механических характеристик непрерывным образом покрывает все четыре квадранта плоскости момент-скорость в пределах области ограничений конкретного электропривода.

Низкая стоимость электромеханического преобразователя

Стоимость ВРД оказывается самой низкой из всех известных конструкций электрических машин. Дорогостоящим в рассматриваемой системе электропривода можно считать электронный преобразователь, который является обязательным элементом всех современных регулируемых электроприводов. Однако, цены на изделия силовой электроники по мере развития масштабов производства имеют устойчивую тенденцию к снижению. Исключение из состава ВРД/ВРГ коммутационных аппаратов, для изготовления которых необходима непрерывно дорожающая медь, также способствует уменьшению стоимости.

Наконец, экономическая эффективность ВРД повышается также в результате существенно меньшего расхода электроэнергии, обусловленного высоким КПД электродвигателя и применением наиболее экономичных стратегий управления в динамических режимах работы.

УШМ FELISATTI AG230NM2 бесщёточная с асинхронным (вентильным) двигателем.

Бесщёточная шлифмашина.

Двигатель - асинхронный (роторный)

Диаметр отрезного круга - 230 мм

Потребляемая мощность - 2200 Вт (работа сопоставима с щёточным двигателем, мощностью 2600 Вт).

Бесщёточная шлифмашина.

Двигатель - асинхронный (роторный)

Диаметр отрезного круга - 230 мм

Потребляемая мощность - 2200 Вт (работа сопоставима с щёточным двигателем, мощностью 2600 Вт).

Вариотахоконстантная стабилизация - есть

Ограничение пускового тока - есть

Двигатель устойчив к запылённой и агрессивной среде.

Подвижные части электродвигателя не имеют обмоток.

Благодаря отсутствию механической коммутации в электродвигателе существенно снизились уровни шума и электромагнитных помех, возникающих при работе инструмента, при этом заметно повысилась электромагнитная безопасность устройства. Вентильный электродвигатель управляется специальной программой, позволяющей оперативно реагировать на изменение нагрузки и постоянно выбирающей наилучший режим работы, благодаря чему оптимизируется энергопотребление и уменьшаются потери: как результат, инструмент потребляет на 20% меньше электроэнергии по сравнению с коллекторными

моделями той же выходной мощности.

_______________________________________________________________________________________

Вентильный электродвигатель цена электродвигатель

Вентильные электродвигатели уже нашли широкое применение в ручном электроинструменте, но пока только в аккумуляторном: их использование в сетевых моделях до недавних пор ограничивалось сложностью и высокой ценой электронных компонентов. Установка вентильного двигателя в ручном сетевом механизированном инструменте стала решительным шагом в будущее, и он сегодня уже сделан лидером российского рынка электроинструмента

Теги: 

Рекомендуем также прочитать

Большая Энциклопедия Нефти Газа Сервопривод Страница 1 Сервоприводы с поршнем следует применять только при необходимости в относительно больших перемещениях шпинделя.
Электродвигатели асинхронные Общепромышленные Асинхронные трехфазные общепромышленные электродвигатели АИР, АИРМ, АД, 5АМ и др. с короткозамкнутым ротором
Асинхронные исполнительные двигатели Асинхронные исполнительные двигатели используют в системах автоматического управления для управления и регулирования различных устройств.