Электромеханические преобразователи

Все эти унифицированные достоинства делают применение асинхронных электромеханических преобразователей наиболее рациональным по сравнению с другими.

 

3. Перспективы развития и области  рационального применения электромеханических  преобразователей

 

В мире ежегодно выпускается порядка семи миллиардов электродвигателей. В основном это двигатели переменного тока, которые потребляют около 70% общего количества произведенной электроэнергии и, соответственно, являются основными потребителями электроэнергии. Поэтому в настоящее время первостепенное значение, наряду с задачами оптимального конструирования асинхронных, синхронных двигателей и их разновидностей, приобретает задача оптимального моделирования электроприводов переменного тока, которое поможет в оптимизации конструкции электромеханических преобразователей.

Также отметим, что важна проблема энергоэффективности электродвигателей.

В современном мире вопросам энергоэффективности уделяется особое внимание. Объясняется это отчасти тем, что решение данной задачи может привести к достижению основных целей международной энергетической политики:

·повышению энергетической безопасности;

·снижению вредного экологического воздействия вследствие использования энергоресурсов;

·повышению конкурентоспособности промышленности в целом.

По данным за 2006-й год около 46% вырабатываемой электроэнергии потребляется промышленными предприятиями, половина этой энергии посредством электродвигателей преобразуется в механическую.

В процессе преобразования энергии, часть ее теряется в виде тепла. Величина потерянной энергии определяется энергетическими показателями двигателя. Применение энергоэффективных электродвигателей позволяет существенно снизить потребление энергии и уменьшить содержание углекислого газа в окружающей среде.

Основным показателем энергоэффективности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Структура потребления электроэнергии в Казахстане

 

 

Следует отметить, что с ростом энергоэффективности увеличивается и срок службы двигателя. Это объясняется следующим. Источником нагрева двигателя являются потери, выделяемые в нем. Потери в электрических машинах (ЭМ) подразделяются на основные, обусловленные протекающими в ЭМ электромагнитными и механическими процессами, и добавочные, обусловленные различными вторичными явлениями. Основные потери подразделяют на следующие классы:

. механические потери (включают  в себя вентиляционные потери, потери в подшипниках, потери  на трение щеток о коллектор  или контактные кольца);

. магнитные потери (потери на  гистерезис и вихревые токи);

. электрические потери (потери  в обмотках при протекании  тока).

Способы повышения энергоэффективности двигателя:

. Применение электротехнических  сталей с улучшенными магнитными  свойствами и уменьшенными магнитными  потерями;

. Использование дополнительных  технологических операций (например, отжиг для восстановления магнитных  свойств сталей, как правило, ухудшающихся  после механообработки);

. Использование изоляции с повышенной  теплопроводностью и электрической  прочностью;

. Улучшение аэродинамических свойств  для снижения вентиляционных  потерь;

. Использование высококачественных  подшипников (NSK, SKF);

. Увеличение точности обработки  и изготовления узлов и деталей  двигателя;

. Использование двигателя совместно  с частотным преобразователем.

Не смотря на высокую результативность энергоэффективных решений

 

Заключение

 

Следует отметить основные направления в развитии электродвигателей:

разработка конструкций многополюсных магнитных систем, обмоток и эффективного охлаждения при одновременном снижении потерь и улучшении массогабаритных показателей;

предельное повышение качества изоляции, совершенствование технологии изоляционных работ;

разработка новых подшипниковых узлов, приспособленных для особых условий эксплуатации и не требующих специального технического обслуживания;

создание новых схем генерирования, сочетающих в себе электромеханические и полупроводниковые преобразователи энергии с системами регулирования, управления и защиты;

разработка методов оптимизационных расчетов с учетом специфических нестационарных режимов работы этих машин.