Nowoczesne silniki elektryczne średnich i dużych mocy

Nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne

Obecnie w zakładach przemysłowych najczęściej korzysta się z indukcyjnych silników trójfazowych (wielofazowych), przy czym większość z nich to silniki klatkowe. Ważne układy napędowe dużej mocy to zazwyczaj wysokonapięciowe silniki klatkowe, a to ze względu między innymi na dobry stosunek ceny do niezawodności. Jednak dziś to efektywność energetyczna jest tym, co nas najbardziej interesuje. Koszty samego urządzenia stanowią tylko niewielką część kosztów, jakie ponosimy w ciągu wielu lat ich eksploatacji. Jak mówi Mateusz Żeleźnik, dyrektor handlowy we wrocławskiej firmie DFME (Dolnośląska Fabryka Maszyn Elektrycznych) zakład opracował i pod koniec 2015 roku przetestował trzy prototypy dużych silników synchronicznych z magnesami trwałymi. Są one w pełni zamienne montażowo z silnikami produkowanymi poprzednio przez Dolmel, ABB Dolmel Drives i DFME silnikami asynchronicznymi synchronizowanymi (tzw. SASy). Warto tu przypomnieć, że DFME jest kontynuatorem tradycji konstrukcji i produkcji maszyn elektrycznych we Wrocławiu oraz bezpośrednim następcą firmy Dolmel. W zakresie dużych maszyn elektrycznych DFME ma też wiedzę i wieloletnie doświadczenie (około 9000 dużych maszyn elektrycznych o łącznej mocy rzędu 10 GW). Oczywiście wykorzystanie do budowy maszyn elektrycznych magnesów trwałych nie jest nowością, ale z pewnością jest zastosowanie ich w maszynach wielkogabarytowych. W porównaniu z produkowanymi dawniej przez Dolmel silnikami uzyskuje się ograniczenie zużycia energii elektrycznej rzędu aż 20%. Dlatego, jak uważa Mateusz Żeleźnik, pole do zastosowań dla silników synchronicznych z magnesami trwałymi (lub generatorów synchronicznych z magnesami trwałymi) jest dziś duże.

Można tu dodać, że również niedawno firma EMIT (Grupa Cantoni) wykonała silniki LSPMSM o mocy 200 kW (10 kV) i 1600 kW (6 kV). Są to silniki synchroniczne wzbudzane magnesami trwałymi. Silniki tego typu mogą być uruchamiane przez bezpośrednie włączenie do sieci zasilającej, a ich rozruch odbywa się przez wytworzenie momentu asynchronicznego. Moment ten wytworzony jest przez uzwojenie klatkowe ułożone w wirniku podobnie jak w silniku indukcyjnym. Jak podaje firma – na podstawie porównania charakterystyk silnika indukcyjnego i synchronicznego z magnesami trwałymi można m.in. stwierdzić, że ich sprawność jest praktycznie stała w całym zakresie zmian obciążenia, a zmniejsza się prąd znamionowy pobierany z sieci z 177,5 A do 156,4 A jak w przedstawionym modelu prototypowego silnika synchronicznego wzbudzanego magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim zbudowanego do napędu zmodernizowanej pompy głównego odwodnienia kopalni. W projekcie określono, że silnik ten ma mieć moc znamionową 1600 kW przy prędkości obrotowej 1500 obr/min. Jak podano, ze względu na sprawność znamionową prezentowane silniki synchroniczne wzbudzane magnesami trwałymi spełniają wymagania klasy IE-4 normy Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej IEC 60034.

 

Maksymilian Tymcio, specjalista ds. marketingu i sprzedaży (Silniki i Generatory) w ABB

Maszyny średniego napięcia w obudowie zamkniętej konstrukcją mogą być podobne do silników nisko napięciowych, które najczęściej charakteryzują się chłodzeniem powietrznym żeberkowym o oznaczeniu IC411 lub z wymuszonym przepływem IC416. Nowoczesne silniki oferowane przez nas cechują się kombinacją małego rozmiaru, gęstości mocy, niezawodności, małych strat oraz łatwego serwisu. Wszystkie te cechy skutkują znaczącymi oszczędnościami w całkowitym koszcie utrzymania silnika i nie tylko przynoszą zyski, ale i ułatwiają pracę służb utrzymaniowych dzięki krótkim oraz przewidywalnym czasom przestoju. Istotnym elementem, który wyróżnia silniki średniego napięcia od wersji nisko napięciowych, jest użycie formowanych cewek uzwojeń, zwiększających sprawność materiałów aktywnych oraz jednocześnie pozwalających uzyskać wymagany poziom napięcia izolacji. Moim zdaniem, istotne w dobie dzisiejszych wymagań jest dostosowanie oferowanych maszyn do szerokiego zakresu pomiarów stanu silnika. W silnikach ABB można z łatwością zamontować zaawansowany system pomiarowy ABB MACHsense-P oraz ABB MACHsense-R w dedykowanych miejscach pomiarowych.

Authors
Tagi

Related posts

Góra
English