Аннотация
Предметом исследования является энергоэффективность электротехнических комплексов, содержащих асинхронные двигатели. Обсуждены пути и средства повышения коэффициента полезного действия электротехнических комплексов. Дано обоснование и предложены зависимости для количественной оценки коэффициента полезного действия электротехнического комплекса в функции от коэффициентов полезного действия, мощности, загрузки асинхронного двигателя. Рассмотрены различные варианты энергоэффективных традиционных асинхронных двигателей с классом энергоэффективности IE1, IE2 и асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности. Исследовано их влияние на коэффициент полезного действия электротехнического комплекса. На примере электропривода нефтяной качалки показано, что коэффициент полезного действия электротехнического комплекса с применением асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности, обладающего коэффициентом мощности, равным единице, и классом энергоэффективности IE1, эквивалентен коэффициенту полезного действия электротехнического комплекса с применением традиционного асинхронного двигателя, обладающего классом энергоэффективности IE2. Приведены результаты расчетов коэффициентов полезного действия вариантов электроприводов. Полученные зависимости и результаты анализа рекомендуются производителям и потребителям асинхронных двигателей.
Ключевые слова
Электротехнический комплекс, асинхронный двигатель, коэффициент полезного действия, коэффициент мощности, энергоэффективность, уравнение, расчет, анализ.
1. Мугалимов Р.Г. Асинхронные двигатели с индивидуальной компенсацией реактивной мощности и электроприводы на их основе: монография. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2011. 250 с.
2. Мугалимов Р.Г., Мугалимова А.Р. Асинхронные двигатели с индивидуальной компенсацией реактивной мощности, их технико-экономические преимущества и перспективы применения в промышленных электроприводах // Известия РАН. Энергетика. 2013. №5. С.30-43.
3. Khramshin T.R., Kornilov G.P., Murzikov A.A., Karandaev А.S., Khramshin V.R. Mathematical model of the static reactive power compensator // Proceedings of 2014 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE). Saratov: Bukva, 2014. Vol. 2. P. 418-425. doi: 10.1109/APEDE.2014.6958287
4. Radionov А.А., Evdokimov S.A., Karandaev А.S., Khramshin V.R. Information and Measurement System for Control of Technical State of Asynchronous Electric Motors with Group Supply from Frequency Converter // Proceedings of 12th International Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (АPEIE-2014). Novosibirsk. 2014, Vol.1. P. 280-285. doi: 10.1109/APEIE.2014.7040897.
5. Khramshin T.R., Kornilov G.P., Murzikov A.A., Karandaev А.S., Khramshin V.R. Vector control system of the static reactive power compensator // Proceedings of 2014 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE). Saratov: Bukva, 2014. Vol.2. P. 426-433. doi: 10.1109/APEDE.2014.6958288
6. Храмшин В.Р., Головин В.В., Храмшин Р.Я. Энерго- ресурсосбережение средствами электротехнических систем широкополосного стана горячей прокатки // Труды VIII Междунар. (XIX Всерос.) конф. по автоматизированному электроприводу АЭП-2014. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. Т.2. С. 329 – 334.
7. Частотно-регулируемый электропривод в теплоэнергетическом хозяйстве города: монография / Ю.А. Крылов, А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, Р.Р. Храмшин. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та, 2014. 201 с.
8. Karandaev A.S., Khramshin V.R., Khramshina E.A. Automatic Control Principles of Thermal Station Output Parameters on the Basis of Controlled Electric Drives. Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol.698. P.808-814. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMM.698.808
9. Головин В.В., Карандаев А.С., Храмшин В.Р. Энергосберегающие тиристорные электроприводы с автоматическим изменением координаты, регулируемой по цепи возбуждения // Изв. вузов. Электромеханика. 2006. №4. С.35-39.
10. Головин В.В., Карандаев А.С., Храмшин В.Р. Оценка эффективности применения тиристорного электропривода с автоматическим изменением координаты, регулируемой по цепи возбуждения // Изв. вузов. Электромеханика. 2006. №4. С.40-45.
11. Экспериментальные исследования тиристорных электроприводов с двухзонным регулированием скорости с улучшенными энергетическими характеристиками / Карандаев А.С., Храмшин В.Р., Лукин А.A., Шурыгина Г.В., Головин В.В. // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2010. № 13. С. 67-72.
12. Храмшин В.Р. Разработка электротехнических систем непрерывной группы стана горячей прокатки при расширении сортамента полос: дисс. … д-ра техн. наук. Магнитогорск, 2013, 393 с.
13. Мугалимов Р.Г., Закирова Р.А., Мугалимова А.Р. Энергоэффективные асинхронные двигатели, технико-экономические преимущества и оптимизация себестоимости их создания // Электротехнические системы и комплексы. 2016. №2(31). С.30-34.
14. Регулируемый электропривод как средство энергосбережения в гидравлических системах насосных агрегатов / В.Р. Храмшин, О.И. Карандаева, Ю.И. Мамлеева, О.И. Петухова, Е.А. Храмшина // Электротехнические системы и комплексы. 2012. № 20. С. 354-360.