Высокооборотные электрогенераторы: производство синхронных электродвигателей и генераторы на постоянных магнитах

Компания ВЭЛМА — изготовление высокоскоростных электрических машин на постоянных магнитах

С 2007 года НПО «ЭРГА» осуществляет разработку, изготовление и сервисное обслуживание высокоскоростных синхронных электрических машин на постоянных магнитах и блоков силовой электроники, а также ремонт высокоскоростных агрегатов иностранного производства.

Научно-производственное объединение «ЭРГА» ведёт свою историю с 1991 года, когда Котуновым В.В. было создано специализированное предприятие по производству постоянных редкоземельных магнитов и магнитных систем специального назначения.

В настоящее время завод занимает территорию площадью более 25 000 м2, из которых 8 000 м2 приходится на закрытые производственные помещения. В 2007 году было завершено масштабное переоборудование производственных участков, введена в эксплуатацию современная высокопроизводительная линия по производству постоянных редкоземельных магнитов. В 2018 году открыты новый цех и 3-х этажный корпус конструкторского бюро и отдела электроники. В 2019 году проект «ВЭЛМА» был выделен в отдельное юридическое лицо: ООО «ВЭЛМА».

Собственный научно-технический потенциал предприятия позволяет НПО «ЭРГА» в сжатые сроки разрабатывать эффективные решения сложных инжиниринговых задач в области электрических машин и силовой электроники, зачастую не имеющие аналогов как в России, так и за её пределами. Ведение активной научно-исследовательской деятельности даёт предприятию возможность не только совершенствовать и расширять номенклатуру основной продукции, но и участвовать в уникальных проектах федерального масштаба, в частности, в проектах Федерального космического агентства (РОСКОСМОС) и инновационного центра «Сколково».

Для реализации проекта ВЭЛМА ведется выпуск постоянных редкоземельных магнитов на основе Sm-Co и Nd-Fe-B. Созданы отдельная проектно-конструкторская группа, построен цех и создана исследовательская лаборатория, оборудованная испытательными стендами для испытания как серийных образцов ВЭЛМА, так и уникальных электрических машин, созданных в единичном экземпляре.

Система менеджмента качества компании подтверждена сертификатом ISO 9001:2015.

ВЭЛМА — ведущее направление деятельности НПО «ЭРГА», которое включает в себя исследования, проектирование, разработку, производство, испытания высокоскоростных электрических машин ВЭЛМА.

• Выполнение НИОКР, связанных с проектированием высокоэффективных электрических машин и блоков силовой электроники ВЭЛМА командой профессионалов, в состав которой входят расчетчики, инженеры-конструкторы, электромеханики, материаловеды, технологи, электронщики и программисты;
• Все этапы разработки новой синхронной электрической машины на постоянных магнитах — от выбора исходных материалов и компьютерного моделирования основных узлов и режимов до исследований и испытаний на собственных специализированных стендах;
• Серийное производство, оснащенное современным оборудованием и испытательными стендами, которое позволяет воплотить результаты НИОКР в промышленные образцы и серийную продукцию.

Промышленные генераторы и особенности их выбора

Вы решили купить промышленный генератор и сейчас думаете о том, все ли модели одинаковы…. Естественно, человеку, который никогда не сталкивался с подобным оборудованием, достаточно сложно разобраться во всех тонкостях. А знания необходимы, если учесть, что сегодня многие продавцы совершенно не разбираются в том, что предлагают покупателям. Остается надеяться только на себя, и именно поэтому, данная статья окажется для вас полезной, ведь в ней мы как раз и поговорим о том, какой дизельный генератор подойдет в том или ином случае.

Если требуется решить задачу по электроснабжению небольшого офиса или коттеджа, можно купить дизельный двигатель с воздушным охлаждением. Промышленные предприятия могут использовать дизельные двигатели с жидкостным охлаждением. В свою очередь, они подразделяются на низкооборотные и высокооборотные. Низкооборотные дизельные двигатели хороши тем, что они экономичны, могут длительное время работать без перерывов, имеют большой ресурс. Правда, высокооборотные генераторы превосходят их по таким параметрам, как вес, габариты и цена.

Все генераторы принято делить на синхронные и асинхронные. Допустим, требуется поддерживать освещение в доме на стабильном уровне. Для такой цели подойдет асинхронный генератор. Он стоит недорого и призван обеспечить решение именно таких мелких, бытовых, незначительных задач. Однако стоит заметить, что такой генератор существенно уступает своему синхронному аналогу. Действительно, синхронные генераторы не боятся нагрузок, вырабатывают качественный ток, которого будет достаточно и для работы компьютерной сети, и для обеспечения непрерывной эксплуатации медицинского оборудования.

Давайте же более подробно поговорим о том, какой генератор выбрать – синхронный или асинхронный. Сегодня в продаже представлены дизельные электростанции aksa и другие модели. Но какая подойдет вам? У синхронных генераторов имеется такое важное преимущество, как высокая стабильность напряжения на входе. Однако работа с чрезмерно высокой нагрузкой может привести к тому, что регулятор увеличит ток, что приведет к перегрузке оборудования. Также стоит знать, что у синхронных генераторов в конструкции имеется щеточный узел, который требует регулярного обслуживания, что приведет к дополнительным затратам.

Более простым в эксплуатации считается асинхронный электрогенератор. Он нечувствителен к коротким замыканиям, отличается вполне приемлемой ценой. Однако ненадежность функционирования в экстремальных условиях часто является тем недостатком, который удерживает потребителя от покупки именно асинхронной электростанции.

Надеемся, что нам удалось пролить свет на некоторые особенности электростанций, и теперь вы сможете сделать выбор в пользу одной из них!

На правах рекламы.

111

Технологии

Высокоскоростные двигатели, электрические генераторы, двигатели с постоянными магнитами, двигатели с постоянными магнитами, высокоскоростные двигатели, высокопроизводительные двигатели, подшипники с постоянными магнитами, Magnaforce

для высокой эффективности и удельной мощности высокоскоростных двигателей-генераторов с постоянными магнитами (ПМ) для различных применений и отраслей промышленности.

Наши высокоскоростные двигатели и высокоскоростные генераторы спроектированы на основе гибкой модульной структуры, разработанной с использованием технологически передовых инженерных методов.

Мы разрабатываем двигатели и генераторы нестандартных серий для OEM-производителей, что делает их продукцию более инновационной и конкурентоспособной. Высокоскоростные двигатели находят широкое применение во многих промышленных приложениях. Двигатели с постоянными магнитами Calnetix являются предпочтительным выбором для больших компрессоров, воздуходувок и вертикальных насосов. Мы также являемся ключевым поставщиком сверхминиатюрных двигателей с постоянными магнитами, используемых в искусственных сердцах и других насосах для крови. Генераторы с постоянными магнитами Calnetix используются в небольших вспомогательных силовых установках (ВСУ), а также в крупных промышленных системах выработки электроэнергии.

Преимущества

Благодаря более высокой скорости вращения и использованию магнитных подшипников, высокоскоростные двигатели и высокоскоростные генераторы Calnetix имеют меньшую площадь основания, меньший вес, более высокую эффективность, более высокую надежность и меньшее техническое обслуживание, чем традиционные машины с редуктором. Мощность наших электродвигателей и электрогенераторов варьируется от нескольких ватт до мегаватт с частотой вращения от 4 000 до 450 000 об/мин. Высокоскоростные мотор-генераторы Calnetix обладают следующими преимуществами:

Высокая скорость

Высокая эффективность, высокая TEMP

Высокая плотность мощности

Оптимизированная производительность

Пользовательские приложения

Продукты

Calnetix высокоскоростные двигатели и генераторы широко использовались в промышленных приложениях из-за их высокой производительности и высокой производительности и высокой производительности и высокой производительности. эффективность. Двигатель с постоянными магнитами Calnetix оказался очень востребованным не только по соображениям эффективности, но и благодаря надежности, устранению затрат на техническое обслуживание и простоте внедрения. Два стандартных высокоскоростных двигателя-генератора Calnetix показаны и описаны ниже.

Magnaforce™

Ultraforce™

Magnaforce™

• Низкое напряжение

• Менее 1 МВт

• Применения, такие как насосы для крови, турбокомпрессоры с электроприводом, UXV, спутники, испытательные стенды, распылительные сушилки для пищевых продуктов, прецизионные лазеры, турбодетандерные и охладительные системы

Зачем использовать двигатели и генераторы с постоянными магнитами?

Постоянное стремление к повышению удельной мощности, безмасляной эксплуатации, высокой эффективности и нулевым выбросам приводит к растущему спросу на высокоскоростные двигатели с постоянными магнитами и генераторы. Высокоскоростной двигатель или генератор в сочетании с активными магнитными подшипниками — это универсальное решение для повышения энергоэффективности, надежности и компактности. Некоторые из преимуществ перехода на двигатели с постоянными магнитами включают:

• Нулевая мощность возбуждения

• Эффективность 95% или выше

• Гладкий ротор

• Большой воздушный зазор

• Высокое сопротивление и очень низкая проницаемость ротора

• Уменьшенный размер преобразователя и потери

• И многое другое…

Чтобы узнать больше о преимуществах машин с постоянными магнитами, нажмите здесь.

Ресурсы

Подробнее

Технический документ

Как работают двигатели с постоянными магнитами

Преимущества

Преимущества машин с постоянными магнитами для высокоскоростных приложений

Технический документ

Управление синхронным двигателем с постоянными магнитами мощностью 750 кВт

Технический документ

Демонстрация улучшения работоспособности и надежности прототипа высокоскоростного дискового распылителя на активных магнитных подшипниках

Машины с постоянными магнитами, используемые в микротурбинах

Высокоскоростные генераторы с постоянными магнитами

В концепции полного преобразователя (FC) использование стандартной высокоскоростной трансмиссии с генераторами с постоянными магнитами обеспечивает наименьшие размеры и очень высокую эффективность на всех скоростях.

В отличие от DF, в концепции FC вся генерируемая мощность проходит через преобразователь. Он предлагает работу с полной переменной скоростью и расширенное соответствие нормам электросети и в будущем, полностью отделяя механическую трансмиссию от возмущений сети.

С 2003 года АББ поставляет несколько типов высокоскоростных генераторов с постоянными магнитами ведущим производителям турбин.

Преимущества:

Проверенная надежность — максимальная рентабельность

• Устойчивость к короткому замыканию без размагничивания
• Ротор с высокой устойчивостью к превышению скорости
• Конструкция подшипника, исключающая блуждающие токи

Низкая стоимость владения (покупка — эксплуатация — время простоя)

• Производство, идентичное во всем мире 
• Высокая доступность и превосходная эффективность > 98 % 
• Минимальные требования к обслуживанию и местной поддержке

Технические характеристики высокоскоростных генераторов с постоянными магнитами

Типоразмер	500, 560 и 710
Мощность	от 1,5 до 7,9 МВт
Эффективность при номинальной скорости	До 98 % (> 97 % при нагрузке до 20 %)
Охлаждение	воздушное или водяное охлаждение
Монтаж и защита	IM1001 (наклон 4. ..6 град), IP54
Напряжение	690 В, 1000 В, 3,3 кВ
Частота	50 и 60 Гц
Варианты номинальной скорости	Между 1000…1800 об/мин
Диапазон рабочих скоростей	0…2000 об/мин
Макс. превышение скорости	до 2400 об/мин (в зависимости от типоразмера)
Класс изоляции/Темп. подъем	Н/Б и Н/Н
Типовые размеры с водяным охлаждением (Д x Ш x В, вес)	2,5 МВт: 2400 х 1700 х 1800; ~ 7 тн 3,0 МВт: 2500 х 1700 х 2000; ~ 10 тн 5,0 МВт: 3100 х 1800 х 2300; ~ 13 тн 7,0 МВт: 3300 х 1800 х 2400; ~ 15 тн

АББ имеет 20-летний опыт работы с технологиями PM, что позволяет нам использовать оптимизированные, экономичные конструкции с малой магнитной массой и при этом предлагать самые высокие характеристики на рынке. Наш ротор HS PM рассчитан на самые высокие усталостные и пиковые нагрузки с превышением скорости до 3000 об/мин. Мы используем специальные магнитные модули для максимальной защиты от коррозии и надежного крепления магнитов. Наши глобальные долгосрочные соглашения о поставках магнитных материалов гарантируют производительность, доступность и контроль затрат.
Наш 30-летний опыт работы с преобразователями в сложных условиях обеспечивает полную электрическую совместимость генератора-преобразователя.

Хорошо зарекомендовавшее себя семейство генераторов HS PMG мощностью 1,5–3,2 МВт было разработано для установки на большинство используемых сегодня турбин. Стандартная модульная конструкция с воздушным или водяным охлаждением может быть модифицирована для различных интерфейсных соединений турбины. Запатентованная технология роторов с постоянными магнитами ABB доказала свою устойчивость к короткому замыканию без размагничивания. Конструкция жесткая, чтобы выдерживать более высокие скорости. Генераторы ABB HS PM — это надежные и экономичные решения с быстрой доставкой.

Специальные генераторы доступны по запросу от 500 кВт до 7 МВт.

Высокоскоростная трансмиссия:
Использование проверенной стандартной высокоскоростной (HS) трансмиссии обеспечивает гибкость при выборе концепции турбины. Система HS PMG механически аналогична системе с двойным питанием. Он предлагает OEM-производителям турбин ускоренный путь от DF, чтобы получить все преимущества концепции полного преобразователя (FC) без обширного реинжиниринга. Это обеспечивает легкую логистику, сборку и низкую стоимость крана. Использование одной и той же трансмиссии для турбин всех размеров также приводит к стандартизации и идентичности производственных линий во всем мире.

Генератор с постоянными магнитами:
Генераторы с постоянными магнитами представляют собой синхронные машины с обмотками ротора, замененными постоянными магнитами. Им не требуется отдельное возбуждение, поэтому потери на возбуждение ротора – около 30 % от общих потерь генератора – исключаются.