0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем преимущество синхронных двигателей

Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного?

Основная задача электродвигателя — преобразовывать электрическую энергию в механическую. Сегодня электродвигатели изготавливаются как постоянного, так и переменного тока. Среди двигателей переменного тока лидируют асинхронные и синхронные двигатели. Асинхронные двигатели малой и средней мощности относятся к группе наиболее часто используемых электродвигателей. Они широко используются как в промышленности, так и в бытовой технике.

В промышленности чаще всего используются асинхронные двигатели трехфазные. Они используются, например, в энергетике — в качестве приводов для собственных нужд электростанций, в строительстве, на транспорте, в коммунальном хозяйстве — в качестве приводов насосов водоснабжения и т. д.

Особенности строения и работы синхронных двигателей

Внешне оба вида электрических двигателей очень похожи, но есть существенные различия в строении роторов. Эти элементы в случае с асинхронными устройствами не питаются электрическим током. При работе вращающееся магнитное поле образуется за счет МДС обмоток статора.

Ротор синхронных электродвигателей обладает обмоткой с автономным питанием. Статоры имеют идентичную конструкцию. Основная задача этих элементов заключается в формировании вращающегося магнитного поля во время работы.

Важно знать, что обороты синхронного двигателя совпадают по частоте магнитного поля, которое создает статор. Совершенно другая ситуация в случае с асинхронными электродвигателями. При работе под нагрузкой есть отставание от вращения магнитного поля непосредственно на величину скольжения. По этой причине выгоднее делать выбор в пользу синхронного двигателя, если требуется обеспечивать постоянные обороты при разных нагрузках.

МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ-КАЧАЛКОЙ НА ОСНОВЕ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С БЕЗДАТЧИКОВЫМ МЕТОДОМ

  • Аннотация
  • Об авторах
  • Список литературы
  • Cited By

Аннотация

Станки-качалки нефти (СКН) являются основными элементами в российской нефтедобывающей отрасли в сфере малодебитных скважин. И повышение энергоэффективности данных станков является одной из перспективных задач в интересах нефтегазовой отрасли России.

Читать еще:  В чем заключается экономичность двигателя

Применение интеллектуальных энергосберегающих станций управления станком-качалкой нефти на базе синхронных двигателей позволяет оптимизировать добычу нефти, за счет увеличения объема продукции и экономии энергоресурсов. Главным недостатком данных станций является высокая стоимость, что является сдерживающим фактором для широкого применения.

Одним из вариантов решения данной проблемы является применение метода, не использующего датчик положения ротора, так называемый «бездатчиковый метод». Однако большинство работ, связанные с использованием «бездатчикового метода» относятся к системам управления асинхронными двигателями.

В данной работе представлены преимущества систем управления станком-качалкой на базе синхронных двигателей перед асинхронными, рассмотрены варианты управления двигателем и исполнения «бездатчикового метода». Представлены математические модели всех элементов станции управления: станок-качалка, синхронный двигатель, система векторного управления.

Ключевые слова

Об авторах

Петров Тимур Игоревич – аспирант кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» (ЭПП)

Сафин Альфред Робертович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» (ЭПП)

Ившин Игорь Владимирович – доктор техн. наук, профессор кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» (ЭПП)

Цветков Алексей Николаевич – канд. техн. наук, доцент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» (ЭПП)

Корнилов Владимир Юрьевич – доктор техн. наук, профессор кафедры «Приборостроение и мехатроника» (ПМ)

Список литературы

1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года.

2. Вейнгер А.М. Регулируемые электроприводы переменного тока. М., 2009. 102 с.

3. Калачев Ю.Н. Наблюдатели состояния в векторном электроприводе. М. , 2013. 63 с.

4. Панкратов В.В., Зима Е.А. Энергооптимальное векторное управление асинхронными электроприводами. Новосибирск: Издательство НГТУ, 2005. 120 с.

5. Vas. P. Sensorless Vector and Direct Torque Control. Oxford: Oxford University Press, 1998. P. 376.

6. Калачев Ю.Н. Векторное регулирование (заметки практика). ЭФО: 2013. 63 с.

7. Trzynadlowski A.M., Kirlin R.L., Legowski S.F. Space vector PWM technique with minimum switching losses and a variable pulse rate, IEEE Transactions on Industrioal Electronics. 1997. P. 44.

Читать еще:  Влияние частоты на работу двигателя асинхронного двигателя

8. Абд Эль Вхаб А.Р., Каракулов А.С., Дементьев Ю.Н., Кладиев С.Н. Сравнительный анализ векторного управления и прямого управления моментом синхронного электродвигателя с постоянными магнитами // Известия Томского политехнического университета. 2011. № 4. С. 93–99.

9. Ryvkin Sergey. Sliding mode for synchronouselectric drive. Eduardo Palomar Lever–CRC Press. 2011. P. 208.

10. Завьялов В.М, Абд Эль Вхаб А.Р. Дифференциальное управление моментом синхронного двигателя с постоянными магнитами. // Современный электропривод. 2012. № 1. С. 8.

Для цитирования:

Петров Т.И., Сафин А.Р., Ившин И.В., Цветков А.Н., Корнилов В.Ю. МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ-КАЧАЛКОЙ НА ОСНОВЕ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С БЕЗДАТЧИКОВЫМ МЕТОДОМ. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2018;20(7-8):107-116. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2018-20-7-8-107-116

For citation:

Petrov T.I., Safin A.R., Ivshin I.V., Tsvetkov A.N., Kornilov V.Yu. MODEL OF THE CONTROL SYSTEM ROCKING MACHINES OF OIL THE BASIC OF A SYNCHRONOUS ENGINES WITH THE SENSORLESS METHOD. Power engineering: research, equipment, technology. 2018;20(7-8):107-116. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2018-20-7-8-107-116


Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Рынок сбыта

Потребителями линейных электродвигателей являются производители высокоточного технологического оборудования (сверлильно-фрезерные станки, лазерные установки, раскройные комплексы, графопостроители, высокоточные позиционеры и др.) в Китайской народной республике, России, Украине, Белоруссии.

Исходя из вышесказанного, является целесообразным наладить выпуск широкой серии линейных электродвигателей для комплектования ими различного технологического оборудования.

Проблемы, обусловленные постоянным крутящим моментом

Синхронные двигатели с реактивным ротором изначально были спроектированы для управления механизмами с переменным моментом нагрузки, такими как центробежные насосы, вентиляторы и компрессоры. После получения положительной обратной связи от заказчиков, компания АББ решила расширить спектр применения таких двигателей для механизмов с постоянным крутящим моментом, в частности для экструдеров. В связи с чем, инженерами компании было создано специальное программное обеспечения для преобразователей частоты, учитывающее особенности работы синхронных двигателей с реактивным ротором в механизмах с постоянным моментом нагрузки на валу. Несмотря на немногочисленность примеров работающих установок с постоянным крутящим моментом, Беттс был уверен в принятом решении:

«У нас не было сомнений по поводу новой технологии. Она прошла масштабные испытания, и мы полностью доверяли авторитетной торговой марке АББ. Собственно, о каком-либо риске и мысли не возникало. Мы сумели тщательно спланировать процедуру замены двигателей постоянного тока на синхронные двигатели с реактивным ротором таким образом, чтобы работы по монтажу и вводу в эксплуатацию завершить всего за пять дней и минимизировать потери предприятия от простоя оборудования».

Двигатель SynRM (200 кВт, IE4) без труда заменил в экструдере
двигатель постоянного тока

Синхронный компенсатор

Упрощенная конструкция для холостого хода называется компенсатором.

Читать еще:  Шевроле ланос причина перегрева двигателя


Потребление электричества, помимо активной мощности, нуждается в реактивной мощности. Генератор вырабатывает реактивную мощность с минимальными затратами. Переход реактивной мощности генератора связан с потерями на линии передач. Поэтому применение компенсаторов является обоснованным экономически. При возбуждении синхронные двигатели не используют напряжение сети, а при перевозбуждении отдают реактивную мощность.

Синхронный электродвигатель применяется в сети переменного и постоянного тока, обеспечивая высокую надежность работы. Этот двигатель улучшит коэффициент мощности предприятия.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector