Научно-технический центр "Интеллектуальные электронно-механические системы"

intems@yandex.ru

    Инжиниринговые услуги в разработке и изготовлении силовой электроники и электромеханики

Экономика и ндукторный электропривод

Примером инноваций, которые принесут реальный экономический эффект, может служить переход на управляемый электропривод.

Достижения в области силовой электроники позволили сделать широко используемый неуправляемый асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором управляемым. Подсоединив его к блоку управления, который часто называют частотным преобразователем, стало возможным оптимальное управление агрегатом в целом, что в итоге привело к реальному экономическому эффекту, а использование ветильно-индукторного электродвигателя (ИД) закрепило полученный положительный результат.

Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует о высокой эффективности использования регулируемого электропривода в системах водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции, воздушного отопления зданий.

Например, в водоснабжении экономия достигается по следующим направлениям:

- электроэнергия - до 50%;

- вода – до 15%;

- тепло - до 10% и более;

- ремонт арматуры (затраты снижаются вдвое за счет исключаются гидравлических ударов в системах водоснабжения).

Кроме этого обеспечивается удобная диспетчеризация и учет энергоносителей. Срок окупаемости новой техники, как правило, не превышает одного года.

Замена штатного асинхронного двигателя 4АМ (15 кВт) на индукторный мощностью 7,5 кВт для целей водоснабжения и водоотведения на насосной станции подкачки (ст. Николаевка) Московско-Рязанской дистанции гражданских сооружений, Московской железной дороги, позволило получить  экономию (примерно 50 %) по количеству потребляемой электроэнергии и по объему перекачиваемой насосным агрегатом воды. Уменьшилась также нагрузка на гидравлическую систему, и снизились  эксплуатационные расходы.

Согласно «Энергетической стратегии ОАО «РЖД»  на период до 2010 г . и на перспективу до 2020 г .» необходимо снизить удельный расход электроэнергии на эксплуатационные нужды на 20...25 %. Один из путей достижения данной цели — применение в системах тепло- и водоснабжения насосных агрегатов регулируемого электропривода. Общесетевая потребность в таких агрегатах — не менее 3500 штук .

Большие перспективы применения индукторного электропривода в России ожидаются в области нефтедобычи. В настоящее время уже 60% всех запасов нефти относятся к трудноизвлекаемым и более 80% учтенных месторождений классифицируются как малые, поэтому нефтегазодобывающие компании вынуждены будут при добыче нефти использовать станки-качалки, что обеспечит в будущем стабильный спрос на индукторный электропривод.

По результатам проведенных маркетинговых исследований в 2005 г ., определяющими критериями выбора предприятия-поставщика станков-качалок являются надежность, долговечность, ремонтопригодность, а также простота и удобство обслуживания. При этом его стоимость заняла лишь пятое место.

Преимущества индукторного электропривода для вышеупомянутых применений относительно асинхронного, это, прежде всего, большие надежность и КПД, а такой его недостаток как несколько увеличенная масса не имеет решающего значения. Даже в авиационной технике традиционный критерий уровня бортового оборудования - его масса отступает на второй план, поскольку ее сокращение уже не дает существенного экономического эффекта. На первый план выступают необходимость повышения общей безопасности полетов и резкого сокращения эксплуатационных расходов.

Совершенствование бортового и наземного авиационного оборудования (БНАО) идет в направлении увеличения его надежности и других эксплуатационно-технических характеристик путем модернизации и создания новых более совершенных агрегатов, что может быть обеспечено, например, за счет замены в машиносодержащих агрегатах БНАО разнотипных, в большинстве случаев, малонадежных электрических машин на конструктивно более простые и надежные ИД с улучшенными технико-эксплуатационными характеристиками, а также за счет уменьшения числа элементов агрегата (например, исключения редуктора), изменения режима его работы (например, при использовании дискретного привода, управляемого от ЭВМ) и других случаев изменения структуры агрегатов БНАО.

Дополнительно конструкция ИД  позволяет оценивать степень выработки подшипников агрегатов, что способствует улучшению их контролепригодности. Конструктивная простота ИД обеспечивает сокращение эксплуатационных расходов на  агрегат.

Перевод авиаагрегата на ИД позволяет получить уменьшение интенсивности отказов БНАО в среднем на 40 %, а масса его в большинстве случаев почти не изменяется и в ряде случаев (около 25 %) даже несколько уменьшается. При этом могут быть значительно улучшены контролепригодность, готовность к эксплуатации, уменьшены трудозатраты на ТО и др..  

Согласно прогнозам за счет применения регулируемого электропривода в гибридных автобусах достигается уникальный уровень экономичности, экологической чистоты, и при этом обеспечиваются повышенный комфорт и управляемость. Известен пример — городские власти Нью-Йорка отказались от закупки около 200 газовых автобусов, направив выделенные средства на закупку гибридных автобусов. Позднее власти приняли решение полностью перейти на закупку гибридного транспорта, аргументируя это тем, что при сходных экологических показателях дизель-электрические автобусы более экономичны, имеют существенные преимущества в эксплуатации и комфорте, не требуют дополнительной инфраструктуры, а разница в цене (125 — 200 тыс. долл. на один автобус в ценах 2000 г .) довольно быстро окупается.

Применение гибридной энергоустановки позволяет:

– снизить в 10 раз уровни выбросов вредных веществ (CO, CO₂, NO_Х, HC и др.);

– обеспечить экономию топлива от 25% до 50%;

– повысить комфортность автобуса (снизить шум, вибрацию, улучшить управляемость, создать «электронные КПП, АБС» и т.д.);

– повысить надежность и ресурс механической системы торможения и работы автобуса в целом.

Список использованных источников.

1. Хусаинов Р. М. Мягкие пускатели: что будем экономить // Энергосбережение. 2002. № 4. С. 54...56.

2. Рожицкий  Д. Б., Баталов Е. В.А, Филаткин  М. С.с Опыт применения реактивного индукторного привода насосного агрегата в системах тепло- и водоснабжения // Вестник ВНИИЖТ, 2005,№3

3.Энергетическая стратегия ОАО «РЖД» на период до 2010 г . и на перспективу до 2020 г . / Утв. 01.10.2004 г. ОАО «Российские железные дороги». 2004.70 с.

4. Тетерущенко Д,(генеральный директор ООО "Торговый дом "Ижнефтемаш") При помощи электроцентробежных насосов добывается 70% нефти // конъюнктура рынка нефтегазового оборудования №5(6) / июль 2006 г .

5. Ацуковский В. На кривой погони. Авиапанорама . 1977.  Ноябрь .декабрь., Москва, 20-21

6. Марков В. Ю. Практическая оценка эффективности применения частотно-регулируемого электропривода // Промышленная энергетика. 2003. № 3. С. 20...22.

7. Серебряков А.Д. Индукторные электрические машины в бортовом оборудовании воздушных судов // Computer Modelling & New Technologies, 1999, Volume 3, 108-112  

8. С. Флоренцев, Л. Макаров, В. Менухов, И. Варакин. Экономичный экологичный гибридный городской автобус//Электронные компоненты №12 2008.

При использовании этого материала ссылка на источник обязательна.

Информация:

"Индукторный электропривод"

"Экономика и индукторный электропривод"

"Индукторная электрическая машина в транспортных средствах"

"Высокоточный безредукторный индукторный электропривод в следящих системах"