Давайте сразу примем постулат – весь мир «сидит», как наркоман, на асинхронных электродвигателях. Уже больше 130 лет! И от них в обозримой перспективе никто никуда не денется, их абсолютное большинство. Они повсюду: крутят барабаны в стиральных машинах, поднимают и опускают лифты, в локомотивах тянут железнодорожные составы, крутят компрессоры и валы, приводят в движение станки. Последние десятилетия пробились и в электротранспорт личного пользования – электробайки и электромобили. В автомобили на гибридной тяге: двигатель внутреннего сгорания, накопитель энергии (аккумулятор) и в дополнение – электродвигатель.
Сегодня возможность повысить характеристики электродвигателей даже на единицы процентов – уже высочайшее конкурентное преимущество. Почти век учёные и инженеры безуспешно бились над тем, чтобы значительно повысить характеристики классических асинхронных электродвигателей. Совершить прорыв удалось лишь нашим людям – команда под руководством инженера-разработчика Дмитрия Дуюнова смогла создать технологию, значительно, а не на доли процентов способную улучшить «классику». И что принципиально важно – технология не осталась, как часто бывает, на бумаге, а уже активно и успешно внедряется в России и за рубежом. А команда Дуюнова берёт новую вершину, дело идёт к завершению строительства проектно-конструкторского технологического бюро (ПКТБ), что позволит начать разработку конкретных видов двигателей под нужды сотен и тысяч клиентов.
«Славянка» – глобальный прорыв
Производители электроприводов к разнообразной технике давно и по большей части безуспешно бьются за улучшение их характеристик – даже высочайшее качество исполнения упирается в классику, принципы создания асинхронных двигателей не меняются с конца XIX века – статор, обмотки, ротор. Можно сказать, появлению на свет асинхронных двигателей мир обязан славянам. В 1888 г. Никола Тесла запатентовал двухфазный асинхронный двигатель. А в 1889 г. русский электротехник (с польскими корнями) Михаил Доливо-Добровольский разработал первый трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и получил на него патент в Германии. Этот тип асинхронного двигателя и получил наибольшее распространение, устройство его более века не менялось в силу их очевидной «простоты»!
А недостатки у классических асинхронников имеются – возможны перегрев, паразитные вибрации, высокие пусковые токи. У конструкторов разнообразной техники, в свою очередь, есть постоянная потребность в повышении мощности, экономичности, ресурса и уменьшении габаритов электродвигателей, снижении их себестоимости.
Принцип действия асинхронного двигателя заключается в том, что ток в обмотках статора создаёт магнитное поле. Это поле наводит в роторе ток, который начинает взаимодействовать с магнитным полем таким образом, что ротор начинает вращаться в ту же сторону. Такие двигатели имеют в своей конструкции обмотку, соединённую в классическом варианте либо в «звезду», либо в «треугольник».
Около тридцати лет назад Дмитрий Дуюнов узнал, что преподаватель Московского государственного института электронной техники Николай Яловега долго экспериментировал и сумел совместить звезду с треугольником, создал работоспособный асинхронный двигатель-демонстратор. Но применять эту технологию в промышленных масштабах, на других электродвигателях было невозможно. Дуюнов взялся за решение этой задачи и разработал собственный способ совмещать обмотки, разработал методику расчёта обмотки для любого асинхронного двигателя. Первые электродвигатели, намотанные по методу Дуюнова, установили на северо-восточную насосную станцию города Стаханова, тогдашний мэр решился поверить изобретателю и пошёл на эксперимент. Результат превзошёл все ожидания – работают до сих пор.
Дуюнов начал сотрудничать с обмотчиками электродвигателей, многих обучил сам. Совмещённые обмотки получили название «Славянка». Двигатели с ними обладают уникальными характеристиками и превосходят все мировые аналоги, существующие на рынке. Переобматывали новые, работоспособные и вышедшие из строя двигатели. Наработалась статистика – «Славянка» реально продлевала сроки эксплуатации, повышала энергоэффективность. С 1995 по 2017 г. на «Славянку» было перемотано более 100 тыс. асинхронников.
Стоит привести несколько примеров из транспортной сферы, где применили двигатели, модернизированные по технологии «Славянка»:
– в 2013 году в Донецке на шахтный электровоз «Эра» установили двигатель 112-го габарита, модернизированный по технологии «Славянка». После этого электровоз вытянул 11 вагонеток с углём, тогда как предыдущий мотор тянул лишь 5. При транспортировке 100 тонн угля двигатель не перегревался, несмотря на двукратный рост нагрузки. Разработка Дуюнова повысила производительность труда донецких шахтёров в два раза при значительном снижении энергопотребления;
– в 2015 году член команды Дуюнова Виктор Аристов перемотал по технологии «Славянка» двигатель электромобиля Renault Kangoo, электромотор которого сильно нагревался. В результате мотор перестал греться, а дальность поездки электромобиля возросла на 20%;
– летом 2017 года был перемотан генератор автомобиля КамАЗ из команды «КамАЗ-Мастер». Перемотка позволила увеличить мощность генератора почти на 30%. Модернизированный автомобиль принял участие в гонке «Дакар-2017». Гонщики и механики «КамАЗ-Мастер» остались довольны усовершенствованием, после чего были перемотаны генераторы всех остальных автомобилей к ралли «Дакар-2018».
Из чего следует вывод – славяне, как и в конце XIX века, обогнали весь мир. Осталось только воспользоваться приоритетом. А пока приведу печальную статистику – до 56% асинхронных двигателей выпускалось в СССР. Сегодня доля России на этом глобальном многомиллиардном рынке – 0, 2%. Самое время браться за дело.
Главное – обмотка!
Выше шла речь о двигателях, которые модернизировали обмоткой «Славянка». А в идеале надо проектировать всё новые и новые машины (так между собой инженеры называют асинхронные двигатели) не под классическую обмотку, а сразу под «Славянку». Технология «Славянка» запатентована, благодаря ей Дмитрию Дуюнову и его команде удаётся разрабатывать, проектировать и выпускать асинхронные электродвигатели нового поколения, превосходящие по своим характеристикам все современные аналоги.
Разработчики передовой техники для коммерциализации технологии создали свою инжиниринговую компанию «Совэлмаш». Благодаря частным инвесторам, на деньги которых была создана сертифицированная лаборатория с испытательными стендами, новые образцы электродвигателей увидели свет в 2019-м и доказали преимущества на испытаниях. Расходуют до 40% меньше электроэнергии. Благодаря этому компания «Совэлмаш» – единственное предприятие в мире, которое разрабатывает двигатели классов высокой энергоэффективности без увеличения их размеров по сравнению с моторами низкой энергоэффективности. Требуют при производстве в среднем на 30% меньше меди и дорогой электротехнической стали. Что экономит ресурсы планеты и бизнеса. Есть примеры двигателей на «Славянке», которые работают без поломок уже более 20 лет. Издают меньше шума и вибраций – использовать их гораздо комфортнее и экологичнее, чем традиционные моторы.
Но лаборатория стала слишком тесной для новых масштабов деятельности. Создатели проекта пошли на постройку собственного проектно-конструкторского технологического бюро (ПКТБ), сегодня проект завершён уже более чем на 95%. Сдача ПКТБ госкомиссии намечена на начало следующего года. На его мощностях будут разрабатываться энергоэффективные асинхронные электродвигатели нового поколения по запатентованной технологии, в том числе в составе приводов, а также проектироваться соответствующие технологические процессы, специализированная оснастка, станки и под заказ целые производственные линии.
И самое главное – в 2019 г. компания получила статус резидента государственной особой экономической зоны «Технополис «Москва». Под строительство проектно-конструкторского технологического бюро был предоставлен в аренду с правом последующего выкупа земельный участок более 2 га на площадке «Алабушево». Таким образом правительство Москвы поддержало инновационный проект «Совэлмаш».
Что это значит для страны в целом? Для начала – формируется реальная, а не бумажно-патетическая импортонезависимость. Асинхронные двигатели сейчас приходится закупать в Китае, странах Юго-Восточной Азии. Или везут их основные элементы для «отвёрточной» сборки. Для отечественной промышленности приходится тащить через полмира энергоэффективные образцы продукции «недружественных» стран по параллельному импорту. Те же асинхронные двигатели «Сименс», заметно уступающие разработкам Дуюнова, обходятся потребителям, отечественным производствам, в разы дороже.
Где взять деньги на создание громадного и оснащённого по последнему слову техники комплекса с нуля, тоже придумали. Не стали «ложиться» под крупного инвестора или банк, а основали в 2017 г. краудинвестинговую IT‑платфому. Много небольших частных инвесторов не смогут, например, перепродать или заложить в банк с рейдерскими наклонностями компанию. Устойчивость гарантирована, управляемость тоже. Что сегодня и видно на завершающем этапе. Даже газон у здания уже засеян, под первым снегом зазеленела травка, гордится соучредитель и главный конструктор «Совэлмаша» Дмитрий Дуюнов. Впереди – пуск объекта, акционирование и дивиденды участникам.
Мотор-колесо Дуюнова
Большинство наших сограждан прочно связывают фамилию Дуюнова с мотор-колёсами для электробайков и другой колёсной техники. Сам Дмитрий Александрович на электровелосипеде с двигателем своей конструкции однажды разогнался до 140 км/ч! Но мотор-колёса – лишь одна из многих успешных тем. Повторюсь – асинхронные электродвигатели используются везде. Но и про мотор-колёса не забывают. Не зря же 20 экспонатов «Совэлмаша» вызвали неподдельный интерес на форуме «Армия-2022». А в цехе и сейчас стоит один из экспонатов – бронетранспортёр БТР-80 на гибридном приводе. По технологиям Дуюнова партнёр и лицензированный обмотчик Виктор Аристов в 2017-м модернизировал двигатель для электробайка китайского производства. В результате китайская компания Denzel выбрала двигатели со «Славянкой» DA-95S вместо BLDC для новой версии электробайка Denzel Liberty. Следом в Китае было налажено производство электрических скутеров и других транспортных средств с применением моторов, созданных по технологии совмещённых обмоток «Славянка». Скажете, Китай теперь не догнать? Ничего подобного, в российской компании спокойно смотрят в будущее, уверяют, что то, что внедрили тогда в Китае, сегодня уже устаревшая разработка, у них есть новые решения, куда более эффективные. Из плюсов – рынок узнал про «Славянку».
У «Совэлмаша» много именитых конкурентов и недругов. Рынок асинхронных электроприводов гигантский, и если на него ворвутся двигатели со «Славянкой» конструкции Дуюнова, то финансовые потери у производителей традиционной техники гарантированно будут. В мире каждый год производится и продаётся более 10 млрд электродвигателей, около 10 тыс. различных моделей и типов электродвигателей. Много требующих ремонта или замены. Парк электродвигателей только России изношен более чем на 70%.
Поэтому в Сети пошли вбросы о финансовой пирамиде, конструкторе, который дурит народ. Но у конструктора пачка патентов, тысячи успешных проектов и надёжная профессиональная команда. Конструкторы и технологи разрабатывают двигатели и производственные линии не только в интересах заказчиков, но и работают «на себя» – в просторных цехах готовятся к производству электроинструмента собственной конструкции. Для начала это будет профессиональная УШМ – в народе «болгарка», с двигателем Дуюнова. В лаборатории, на столе конструктора, удалось увидеть своими глазами, насколько технологичнее ротор и статор его конструкции! У ротора вообще нет никакого плетения проводов, как у импортных образцов. Всё это зарубежных «грандов» настораживает и бесит больше всего!