Книга відображає актуальні питання управління енергоефективністю (енергозбереження) засобами промислового електропривода. Розглядаються напрямки реалізації енергозбереження, енергетичні властивості та теплові режими електропривода, а також питання вибору раціональних режимів роботи і експлуатації технологічних приладів та електропривода. Значна увага приділена сучасним системам електропривода та питанням регулювання якості електроенергії засобами силової перетворювальної техніки промислового електропривода. Для наукових працівників, інженерів, викладачів, аспірантів і студентів вузів. Зміст ВСТУП 7 1. ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ І ПІДХОДИ ДО ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ В ЕЛЕКТРОПРИВОДІ 11 1. Основні поняття і тенденції розвитку енергозбереження 11 2. Багаторівнева структура сучасного електропривода 27 3. Стан і перспективи розвитку силових напівпровідникових елементів регульованого електропривода 32 4. Шляхи реалізації енергозбереження засобами промислового електропривода 43 2. ЕНЕРГЕТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ 67 1. Енергетичний канал електропривода 67 1.1. Структура енергетичного каналу електропривода 67 1.2. Баланс потужностей потоків енергії силового каналу 72 1.3. Коефіцієнт корисної дії 75 1.4. Узагальнений критерій енергетичної ефективності силового каналу 76 2. Енергетичні особливості і характеристики енергетичної ефективності статичних перетворювачів електроенергії 81 3. Типові структури перетворювачів електроенергії 92 3.1. Електромашинні перетворювачі 92 3.2. Статичні перетворювачі на напівкерованих електронних приладах (тиристорах) 94 3.3. Статичні перетворювачі на керованих електронних приладах 702 4. Енергетичні характеристики електромеханічних перетворювачів (нерегульованого електропривода) у статичному режимі 108 4.1. Втрати потужності 108 4.2. Коефіцієнт корисної дії електропривода 112 4.3. Коефіцієнт потужності електропривода 114 5. Енергетичні характеристики регульованих електроприводів у статичному режимі 117 5.7. Регульований електпропривод із ДПС незалежного збудження 777 5.2. Регульований електропривод з АД 118 6. Енергетичні характеристики механічних перетворювачів у статичних режимах 120 7. Втрати електроенергії в перехідних процесах електропривода і способи їх зниження 122 3. РОЗРАХУНОК ПОТУЖНОСТІ І ТЕПЛОВІ РЕЖИМИ РОБОТИ ЕЛЕКТРОПРИВОДА 131 1. Розрахунок потужності і вибір електродвигунів 131 2. Перевірка двигунів по нагріванню прямим методом 141 3. Перевірка двигунів по нагріванню непрямими методами 145 3.1. Метод середніх втрат 145 3.2. Метод еквівалентних величин 147 4. Особливості перевірки двигунів по нагріванню при різних теплових режимах роботи 149 4.1. Тривалий режим роботи 149 4.2. Короткочасний режим роботи 150 4.3. Повторно-короткочасний режим роботи 153 4.4. Додаткові режими роботи 156 4. ВИБІР РАЦІОНАЛЬНИХ РЕЖИМІВ РОБОТИ Й ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЧНИХ УСТАНОВОК І ЕЛЕКТРОПРИВОДА 159 1. Економіч електроенергії технологічними установками і механізмами 159 1.1. Підйомні установки 1.2. Вентиляторні установки 161 1.3. Водовідливні установки 164 1.4. Компресорні установки 165 1.5. Конвеєрні установки 167 2. Вибір раціонального способу і діапазону регулювання швидкості електропривода в залежності від технологічних умов роботи машин і механізмів 169 2.1. Регулювання продуктивності вентиляторних установок і вимоги до електропривода 169 2.2. Керування продуктивністю насосних установок 173 2.3. Регулювання швидкості конвеєрних установок 181 2.4. Регулювання швидкості вантажопідйомних машин 184 3. Вибір раціонального способу регулювання швидкості в залежності від характеру зміни навантаження 188 3.1. Вибір способу регулювання швидкості при постійному навантаженні двигуна 188 3.2. Вибір способу регулювання швидкості при постійній статичній потужності 190 4. Підвищення завантаження електропривода. Виключення режиму неробочого ходу 191 5. Зниження напруги на затискачах електродвигуна 194 6. Використання синхронної машини як компенсатора реактивної потужності 198 7. Використання акумуляторів енергії 201 5. ВИБІР РАЦІОНАЛЬНОГО ТИПУ ЕЛЕКТРОПРИВОДА 214 1. Аналіз умов експлуатації електропривода 214 2. Вибір системи електропривода 218 3. Енергозберігаючі аспекти застосування частотно-регульованого електропривода 228 4. Приклади використання частотно-регульованого електропривода 232 4.1. Керування потоком рідини і газу 232 4.2. Переміщення матеріалів 234 4.3. Керування часом затримки в хімічних процесах 237 4.4. Модернізація верстатної обробки на виробництві 238 4.5. Керування часом нагрівання для екструзії і молдингу 240 4.6. Регулювання швидкості для підвищення якості і точності при механічній обробці матеріалів 242 4.7. Керування рівнями потоків мас 244 4.8. Керування рівнями виробництва 246 4.9. Керування операціями намотування 248 5. Тенденції розвитку сучасного електропривода 249 6. ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧІ СИСТЕМИ РЕГУЛЬОВАНОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДА ЗМІННОГО СТРУМУ 256 1. Частотно-регульований електропривод з асинхронними двигунами 256 2. Асинхронний електропривод з реалізацією енергії ковзання 275 3. Асинхронний електропривод з фазовим керуванням 284 4. Глибокорегульований електропривод із синхронними машинами (вентильний двигун) 287 4.1. Способи керування вентильними двигунами 287 4.2. Оцінка якості перетворення енергії 297 вентильним двигуном 297 4.3. Оптимізація параметрів електроустаткування приводу з вентильними двигунами 305 4.4. Оптимальний за динамічними та енергетичними режимами самонастроюваний електропривод 308 4.5. Триімпульсний спосіб керування тиристорами циклоконвертора 313 5. Електропривод з вентильними індукторними двигунами 315 6. Електропривод з векторним керуванням 319 7. РЕГУЛЮВАННЯ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ЗАСОБАМИ СИЛОВОЇ ПЕРЕТВОРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ ПРОМИСЛОВОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДА 325 1. Генерування вищих гармонік векторними перетворювачами 325 1.1. Гармоніки струму мережі мостових перетворювачів і силових трансформаторів 325 1.2. Гармоніки струму мережі перетворювачів спеціального призначення 333 1.3. Анормальні гармоніки вентильних перетворювачів 338 2. Втрати потужності від вищих гармонік 340 2.1. Втрати в електричних машинах і трансформаторах 340 2.2. Втрати в батареях конденсаторів 346 3. Вплив вищих гармонік на силові установки, системи релейного захисту, автоматики і зв'язку 348 4. Підвищення енергетичних показників і зменшення впливу на мережу електроприводів з вентильними перетворювачами 355 4.1. Традиційні способи компенсації реактивної потужності 355 4.2. Силові резонансні фільтри енергетичного призначення 358 4.3. Використання ненастроєних фільтрів 364 4.4. Застосування багатофункціональних пристроїв на основі активних фільтрів 367 4.5. Розрахунок параметрів фільтрів для забезпечення електромагнітної сумісності вентильного перетворювача з мережею й електродвигуном 372 4.6. Використання статичних тиристоних компенсаторів.. 380 4.7. Зниження рівнів гармонік засобами мережі живлення 383 4.8. Спеціальні способи керування і схемні рішення вентильних перетворювачів 386 4.9. Системи керування вентильними перетворювачами 395 ЛІТЕРАТУРА 405