Анализ типов и серий асинхронных машин на основе альтернативной машинной постоянной

  • Алексей Вячеславович Матвеев
Ключевые слова: асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, с массивным ро­тором, двойного питания, энергоэффективность, классы КПД, типы охлаждения, оценка массы и габаритных размеров, машинная постоянная, масштабирование

Аннотация

Анализируются типы и серии асинхронных машин на основе альтернативной машинной посто­янной. Показана зависимость машинной постоянной от типа, исполнения и характеристик ма­шины. Делается предположение о недостаточности мер по увеличению энергоэффективности се­рий асинхронных машин в области малых значений мощности. Также предлагается метод сравне­ния машин и даются формулы для масштабирования, затрагивается вопрос эволюции асинхронных машин. Важно помнить, что альтернативная машинная постоянная не является точным инстру­ментом предсказания массы конкретной машины из конкретного каталога. Она лишь показывает, насколько компактную машину можно построить при заданных характеристиках и выбранном исполнении. Наличие надежных точек отсчета, которые можно легко определить с помощью ма­шинной постоянной, будет способствовать определению действительно лучших решений и отсеву неоптимальных. Таким образом, будут сэкономлены временные и материальные ресурсы. При раз­работке новых машин предлагается ставить амбициозные цели и выбирать за точки отсчета значения машинной постоянной например на 20% ниже, чем современный уровень техники.

Биография автора

Алексей Вячеславович Матвеев

Матвеев Алексей Вячеславович — окон­чил Московский энергетический институт в 1998 г. В 2006 г. защитил диссертацию в Эйндховенском университете (Нидерланды). Занимается развитием собственного проекта DriveConstructor.

Литература

1. Матвеев А.В. Альтернативная машинная постоянная и оценка массы и габаритов электрических машин. — Электричество, 2019, № 11, с. 45-53.
2. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. М.: Энергия, 1980, 927, с.
3. Каталог «Low voltage process performance motors according to EU MEPS», 9AKK105944 EN, October 2013, ABB Motors and Generators [Электрон. ресурс] www.abb.com (дата обращения 15.12.2019).
4. Каталог «HV induction motors, technical catalog for IEC motors», EN, 09-2011, ABB Motors and Generators [Электрон. ресурс] www.abb.com (дата обращения 15.12.2019).
5. Каталог «SIMOTICS low-voltage motors type, series 1LE1, 1MB1 and 1PC1», D 81.1, 2013, Siemens [Электрон. ресурс] www.siemens.com (дата обращения 15.12.2019).
6. Каталог «Three-phase induction motors: H compact, H compact PLUS», D 84.1, Siemens, 2009, [Электрон. ресурс] www.siemens.com (дата обращения 15.12.2019].
7. Каталог «Low voltage water cooled motors», EN, 02-2011, ABB Motors and Generator [Электрон. ресурс] www.abb.com (дата обращения 15.12.2019)
8. Каталог «Water jacket three phase squirrel cage induction motors», ASI.CT.036.1 GB, Marelli [Электрон. ресурс] www.marellimotori.com (дата обращения 15.12.2019).
9. Lewis C. The Advanced Induction Motor. - IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, Chicago, USA, 21-25 July 2002.
10. Брошюра «Power Conversion Solutions, High speed induction motors up to 100 MW» [Электрон. русурс] www.gepowerconversion.com (дата обращения 15.12.2019].
11. Kawashima K., Shimada A. Spindle motors for machine tools. - Technical report, Motor Technologies for Industry and Daily Life Edition, Mitsubishi Electric Advance, pp. 17-18, vol. 103, September 2003.
12. Mekuria Y.G. Development of a high speed solid rotor asynchronous drive fed by a frequency converter system, Shaker Verlag GmbH, Germany, 2013.
13. Gieras J.F, Saari J. Performance calculation for a high speed solid- rotor induction motor. - IEEE Transactions on Industrial Electronics, 59(6):2689-2700, June 2012.
14. Gulbahce M.O., Kocabas D.A. High-speed solid rotor induction motor design with improved efficiency and decreased harmonic effect. — IET Electr. Power Appl., 2018, vol. 12, iss. 8, pp. 1126-1133.
15. Huppunen J. High-speed solid-rotor induction machine - electromagnetic calculation and design. - DSc thesis at Lappeenranta University of Technology, Finland, 2004.
16. Mikami H., Ide K., Shimizu Y., Senoo M., Seki H. Historical evolution of motor technology. — Hitachi Review, vol. 60 (2011), No. 1.
17. Alger P.L., Arnold R.E. The history of induction motors in America. — Proc. IEE, vol. 64, No. 9, September 1976.
#
1. Matveyev A.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2019, No. 11, pp. 45–53.
2. Ivanov-Smilehsky A.V. Elektricheskiye mashiny (Electrical machines). M.: Energiya, 1980, 927, p.
3. Catalogue «Low voltage process performance motors according to EU MEPS», 9AKK105944 EN, October 2013, ABB Motors and Generators [Electron. Resourse] www.abb.com (Data of appeal 15.12.2019).
4. Catalogue «HV induction motors, technical catalog for IEC motors», EN, 09-2011, ABB Motors and Generators [Electron. Resourse] www.abb.com (Data of appeal 15.12.2019).
5. Catalogue «SIMOTICS low-voltage motors type, series 1LE1, 1MB1 and 1PC1», D 81.1, 2013, Siemens [Electron. Resourse] www.siemens.com (Data of appeal) 15.12.2019).
6. Catalogue «Three-phase induction motors: H compact, H compact PLUS», D 84.1, Siemens, 2009 [Electron. Resourse] www.siemens.com (Data of appeal 15.12.2019].
7. Catalogue «Low voltage water cooled motors», EN, 02-2011, ABB Motors and Generator [Electron. Resourse] www.abb.com (Data of appeal 15.12.2019)
8. Catalogue «Water jacket three phase squirrel cage induction motors», ASI.CT.036.1 GB, Marelli [Electron Resourse] www.marellimotori.com. (Data of appeal 15.12.2019).
9. Lewis C. The Advanced Induction Motor. – IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, Chicago, USA, 21–25 July 2002.
10. Brochure «Power Conversion Solutions, High speed induction motors up to 100 MW» [Electron. Resourse] www.gepowerconversion.com (Data of appeal 15.12.2019].
11. Kawashima K., Shimada A. Spindle motors for machine tools - Technical report, Motor Technologies for Industry and Daily Life Edition, Mitsubishi Electric Advance, pp 17-18, vol. 103, September 2003.
12. Mekuria Y.G. Development of a high speed solid rotor asynchronous drive fed by a frequency converter system, Shaker Verlag GmbH, Germany, 2013.
13. Gieras J.F, Saari J. Performance calculation for a high speed solid- rotor induction motor. - IEEE Transactions on Industrial Electronics, 59(6): 2689-2700, June 2012.
14. Gulbahce M.O., Kocabas D.A. High-speed solid rotor induction motor design with improved efficiency and decreased harmonic effect. — IET Electr. Power Appl., 2018, vol. 12 iss. 8, pp. 1126-1133.
15. Huppunen J. High-speed solid-rotor induction machine - electromagnetic calculation and design. - DSc thesis at Lappeenranta University of Technology, Finland, 2004.
16. Mikami H., Ide K., Shimizu Y., Senoo M., Seki H. Historical evolution of motor technology. — Hitachi Review, vol. 60 (2011), No. 1.
17. Alger P.L., Arnold R.E. The history of induction motors in America. — Proc. IEE, vol. 64, No. 9, September 1976.
Опубликован
2020-07-01
Раздел
Статьи