Вентильно-индукторные электроприводы "Сапфир".

Компания «Сапфир» осуществляет полный цикл: разработку, ‎производство, реализацию и сервисное обслуживание ‎вентильно-индукторных электроприводов (ВИП) «САПФИР» ‎мощностью 1,5-320 кВт.

Вентильные индукторные ‎электроприводы (ВИП) - это сочетание индукторной машины ‎и полупроводникового преобразователя, являющихся новым ‎витком в развитии электромеханики регулируемого ‎электропривода. В конструкции ВИП материалоемкость ‎снижена в 1,7 раза, применены энергосберегающие технологии, ‎позволяющие экономить электроэнергию порядка 30-40%.

Область применения ВИП: автономные транспортные ‎средства (трамвай, троллейбус, ж.д. транспорт и др.); ‎создание новых типов машиностроительного оборудования ‎‎(металлообрабатывающего, деревообрабатывающего, ‎нефтеперерабатывающего и др.); создание новых типов ‎бытовой техники (сепараторы, пылесосы, стиральные ‎машины и т.д.); выработка электрической энергии ‎‎(гидроэнергетика, ветроэнергетика и т.д). ‎ ВИП сертифицирован – сертификат № РОССRU.АЕ81.Н01065 до ‎‎04.06.2010 г, запатентован – патент РФ № 2179779. Система ‎менеджмента качества ООО «Сапфир» сертифицирована по ‎ГОСТ РВ 15.002 – сертификат ВР 20.112.1284-2007 от 14.08.2007.

Продукция и технологии.

Вентильно-индукторные электроприводы ВИП «САПФИР» включают:‎

  • ❏ преобразование электрической энергии в механическую – ‎ Вентильно-индукторный двигатель (ВИД) и Блок преобразования питания (БПП): ВИП = ВИД + БПП.‎
  • ❏ выработка электрической энергии - ‎ Вентильно-индукторный генератор (ВИГ) и‎ Блок преобразования питания (БПП): ВИП = ВИГ + БПП.‎
  • Современный электропривод представляет собой конструктивное ‎единство:

  • ❏ электромеханического преобразователя энергии (двигателя);
  • ❏ силового преобразователя с системой управления.

Одной из основных задач современной электромеханики является создание недорогих электромеханических преобразователей энергии, обладающих высокой энергетической эффективностью. Однако быстрое развитие силовой электроники и микропроцессорной техники предопределило выход на рынок электроприводов сильного конкурента: вентильно-индукторного электропривода (ВИП), известного за рубежом как switched reluctance drive (SRD). Снижение стоимости электрической машины во многом определяется ее универсальностью, то есть возможностью использования в различных устройствах. Вентильно-индукторный электропривод является одним из наиболее динамично развивающихся типов электромеханических преобразователей энергии.

В отличие от асинхронного электропривода, включающего в себя преобразователь частоты и асинхронный короткозамкнутый двигатель, ВИП еще более прост и надежен и, как следствие первых двух свойств, обладает наименьшей стоимостью. Помимо прочего ВИП превосходит асинхронный привод по экономичности преобразования энергии, имея более высокий КПД.

Основные достоинства вентильных индукторных двигателей, генераторов (ВИД/ВИГ):

  • простота конструкции: ротор и статор выполнен в виде пакетов листового магнитомягкого материала;
  • отсутствие обмоток на роторе: обмотки располагаются только на статоре. Катушки изготавливаются отдельно, и устанавливаются на полюса статора;
  • высокая ремонтопригодность;
  • отсутствие механического коммутатора (коллектора, щеток);
  • ВИД/ВИГ не содержит постоянных магнитов ни роторе, ни на статоре;
  • высокие массогабаритные характеристики;
  • высокая надёжность ВИД;
  • высокий диапазон частот вращения: от единиц до сотен тысяч об/мин;
  • бесконтактный, плавный, двухзонновый способ регулирования ‎частоты вращения в широком диапазоне более 100000 об/мин‎;
  • точность управления моментом.;
  • высокий КПД в широком диапазоне частот вращения более 92% ‎(для крупных машин 97-98%) ‎;
  • активный регулятор мощности;
  • отсутствие перегрузочных пусковых моментов;
  • пуск электропривода без превышения пусковых токов над номинальными;
  • реверсирование;
  • самоторможение для исключения вращения нагруженного электропривода.

Электронная система управления электрическим двигателем с обратной связью по скорости и нагрузке позволяет получить механические характеристики любой заданной формы, включая абсолютно жесткие (астатические) и это не ведет к усложнению системы управления, так как ее процессор обладает большой избыточностью входов и выходов, быстродействием и памятью. Поле доступных механических характеристик непрерывным образом покрывает все четыре квадранта плоскости «момент - скорость» в пределах области ограничений конкретного электропривода.

Вентильно-индукторный генератор для автономных источников питания.

‎Генератор представляет собой вентильно-‎индукторную электрическую машину,‎ который управляется с помощью полупроводникового ‎преобразователя. За рубежом такие генераторы известны как "Switched reluctance ‎generator" (SRG).

Основная задача, которая решается с помощью вентильно-индукторного генератора‎ (ВИГ), это: стабильные параметры выходного ‎напряжения при переменной частоте вращения вала генератора.‎

ВИГ имеет ряд особенностей, которые выгодно его отличают от других типов электрогенераторов. Это, прежде всего, простота конструкции: безобмоточный ротор, сосредоточенная обмотка статора, технологичность изготовления, ремонтопригодность. ВИГ имеет ‎высокие энергетические и массогабаритные ‎показатели.‎ ‎

Для работы ВИГ в составе ветро- или гидростанций имеется возможность его изготовления в необслуживаемом варианте, так как ‎отсутствует коллектор и какие-либо узлы со ‎скользящим контактом. Срок службы в этой ‎электрической машине лимитируют в основном подшипниковые узлы.‎

‎ВИГ сохраняет высокие технико-экономические показатели при изменении ‎частоты вращения вала в достаточно широком ‎диапазоне. Это существенное преимущество ‎ВИГ при работе от ветродвижителя или гидротурбины.‎‎

В настоящее время ВИГ является одной из ‎наиболее перспективных электрических машин высокой надежности для создания автономных источников энергии с регулируемыми ‎выходными параметрами.

В настоящее время изготовлен и прошел испытания ВИГ со следующими параметрами:‎

  • ❏ Номинальная мощность - 5,6 кВт.‎
  • ❏ Номинальное напряжение - 220 В.
  • ❏ Род тока - постоянный.
  • Коэффициент полезного действия - 0,9.‎ Выходное напряжение может регулироваться от 24В до 540В.‎ При изменении нагрузки или частоты вращения вала выходное напряжение ‎изменяется не более чем на 2%.‎ Имеется защита от перегрузки и коротких замыканий.‎