РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Наше предприятие ŤОрион-моторť специализируется на инновационных проектах в области систем электропривода, технологии и автоматизации производства (разработка и изготовление).

У нас имеются новые технические решения по линейным и роторным синхронным моторам на постоянных магнитах (прямой привод), по энергосберегающим и регулируемым асинхронным двигателям, а также по координатным системам, электроприводам и оборудованию для различных отраслей промышленности, в том числе для станкостроения, электроники, металлургии и электротранспорта.

РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА

СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

1. Цель проекта: Повышение показателей назначения, модернизация и создание новых образцов промышленных изделий с электроприводом прямого действия, создание высокорентабельного производства исполнительных синхронных электродвигателей нового поколения с параметрами, значительно превосходящими сегодняшний мировой уровень.

2. Состояние проблемы: Известны следующие основные производители новых линейных и ротор-ных синхронных электродвигателей для привода прямого действия: Baldor (Normag), Aerotech США, ETEL Швейцария и США, PraTEC, Siemens Германия, Yaskawa Япония, Рухсервомотор Белоруссия. Первыми компаниями, вышедшими на этот рынок, были Normag и Etel. Фирма Etel выставляла опытные образцы на ярмарке в Ганновере в 1996 году. В 2001 году с новыми линейными электродвигателями на рынок вышла фирма Yaskawa. Эти двигатели весьма универсальны и применяются в координатных системах нового поколения сборочного и металлообрабатывающего оборудования, в установках лазерной обработки материалов, в технологических установках карусельного типа. Линейные синхронные двигатели имеют пиковую силу тяги от 200 Н до 20000 Н и максимальную скорость в диапазоне от 2 м/с до 10 м/с. Максимальное теоретическое ускорение достигает значений до 250 м/с2. Роторные синхронные двигатели имеют пиковый момент в диапазоне от 200 Н×м до 25000 Н×м и максимальную скорость вращения до 200 об/с (12000 об/мин). Рабочие зазоры между подвижной и неподвижной частью для всех этих двигателей имеют величину около 1-2 мм.

3. Перспективы развития: Новые синхронные двигатели проекта Орион с максимальным теоретическим ускорением до 500-800 м/с2 позволяют значительно улучшить параметры оборудования с приводом прямого действия. Максимальная удельная мощность этих двигателей оценивается на уровне 0,5-3 кВт/кг. Основные удельные параметры синхронных двигателей проекта Орион превышают сегодняшний мировой уровень аналогов примерно в 1,5-2 раза. Применение прямого привода с синхронными двигателями вместо шаговых двигателей или двигателей постоянного тока в оборудовании с координатным электроприводом приводит к значительному росту основных показателей назначения, таких, как производительность, быстродействие, точность, надежность, ресурс. Поэтому во многих случаях целесообразно отказаться от использования шаговых электродвигателей различного типа и электродвигателей постоянного тока с механическим редуктором или с электрогидравлической системой, применив вместо них новые синхронные двигатели прямого действия.

4. Экономика и новые двигатели: Исполнительные синхронные электродвигатели с постоянными магнитами известны давно, но их широкому применению препятствовала высокая стоимость редкоземельных магнитов. После удешевления постоянных магнитов соотношение параметры/стоимость для синхронных двигателей приблизилось к соотношениям для моторов других типов, а отсутствие механических передающих звеньев и создание больших тяговых усилий и моментов ставит их вне конкуренции при использовании систем с обратной связью. Средняя рыночная цена линейных и угловых координатных осей с приводом прямого действия находится в диапазоне 50400 USD за 1 кг и имеет плавную тенденцию к снижению с ростом серийности изделий. Важнейшими характеристиками нового поколения электропривода на синхронных двигателях является не только высокая прибыльность и быстрая окупаемость средств, вложенных в это направление, но и то, что это направление является катализатором развития для различных видов нового промышленного оборудования с точным координатным электроприводом. Ярко выраженного монопольного или лидирующего положения в этом секторе рынка, по имеющимся сведениям, ни одна из фирм-изготовителей в настоящее время еще не заняла. Данное обстоятельство объясняется устойчиво растущим спросом на эти двигатели и текущей стадией исследовательской активности в этом секторе рынка, что позволяет даже небольшим инженерно-исследовательским фирмам успешно заниматься разработкой новых моделей двигателей и новых технических решений по координатным системам в целом. Уровень технических решений по синхронным двигателям сейчас соответствует стадии постановки изделий на серийное производство, а инженерно-исследовательская активность постепенно перемещается в сектор технологии и оборудования для серийного производства.

5. Широкая номенклатура оборудования с линейными синхронными двигателями обусловила структурное разделение моделей двигателей на различные типы, в зависимости от назначения, технических характеристик и конструкции, способа и системы управления. В настоящее время известны 4-5 основных типов линейных двигателей и 4-5 основных типов роторных двигателей. Все эти двигатели изготавливаются с применением тех же материалов, технологии и оборудования, которые используются для производства обычных исполнительных электродвигателей. Для синхронных двигателей разработаны и поставляются фирмами-поставщиками узлы, блоки, системы и программное обеспечение, позволяющие в короткие сроки создавать законченные линейные и угловые координатные оси и системы различного типа. В частности, предлагаются поставки комплектного электропривода на синхронных двигателях, координатные датчики растрового типа, линейные подшипники, специальные подшипники вращения, в том числе и предназначенные для работы в условиях высокой чистоты окружающей среды и в вакууме. Сроки поставок не превышают 3-6 месяцев от момента оформления заказа.

6. Промышленность и новые двигатели: Зарубежное оборудование нового поколения для производства радиоэлектронных компонентов изготавливается преимущественно с приводами прямого действия на синхронных двигателях. В первую очередь это относится к сборочному, фотолитографическому и контрольно-измерительному оборудованию. Производители синхронных двигателей уже выходят на уровень серийного производства, а изготовители различного производственно-технологического оборудования проектируют и поставляют даже целые производственные линии полностью на прямом приводе. Высокие удельные параметры синхронных двигателей для систем прямого привода позволяют с уверенностью утверждать, что на них обратят внимание основные изготовители нового металлообрабатывающего, сборочного, лазерного, измерительного оборудования, производители военной и радиолокационной техники.

Директор ООО "ОРИОН-МОТОР" -

Михалев Александр Иванович

Новые системы электропривода

Опыт применения многоцелевых станков с линейными двигателями

Прямой привод. Высокомоментные бесколлекторные двигатели с постоянными магнитами

Бесколлекторные двигатели с постоянным магнитом

Технология встроенных магнитов

Современные методы управления синхронными двигателями

Тяжелые гибриды

Энергосберегающие асинхронные двигатели для частотно-регулируемого привода