автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Обоснование энергоэффективных режимов частотно-регулируемых электроприводов в агропромышленном комплексе

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И.И.ПОЛЗУНОВА

На правах рукописи

ОБОСНОВАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ РЕЖИМОВ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул - 2005

Работа выполнена в Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Л.В. Куликова

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

А.М. Худоногов;

кандидат технических наук, доцент Ю.А. Меновщиков

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Защита состоится 29 июня 2005 г. в 15-00 час, на заседании диссертационного совета Д 212.004.02 в Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова по адресу:

656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова.

Автореферат разослан « 25 » мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. техн. наук, профессор

"^^йзве, А.Г. Порошенко

Н

нъъ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема энергосбережения в сельском хозяйстве в условиях перехода к рыночным отношениям обостряется в связи с дефицитом энергоресурсов и резким увеличением их стоимости. Поэтому первоочередной задачей экономии топливно-энергетических ресурсов в отрасли является снижение нерациональных энергозатрат, которое достигает 30-40% общего отпуска электроэнергии сельскому хозяйству.

В агропромышленном комплексе в настоящее время широко применяется электропривод с асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями. До 60% потребляемой электрической энергии используется в нерегулируемом асинхронном электроприводе. Выбор номинальной мощности электродвигателей осуществляется по максимальной нагрузке потребителя, время действия которой, в соответствии с графиками нагрузки для многих технологических процессов не превышает 20-30% длительности эксплуатационного режима. Одним из перспективных направлений снижения энергопотребления является широкое внедрение частотно-регулируемого электропривода. Однако эффективность его применения во многом определяется обоснованным использованием для конкретных технологических процессов при выборе соответствующего способа управления с учетом специфики сельскохозяйственного производства. Кроме того, в ряде случаев целесообразно переходить от существующего технологического режима работы электроприемников к новому, организованному по заданному энергоэффективному закону.

Вышеуказанное определяет актуальность обоснования энергоэффективных режимов частотно-регулируемых электроприводов в агропромышленном комплексе.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии федеральной целевой программой «Социальное развитие села до 2010 года» и отраслевой программы «Энергосбережение в АПК на 20012006 гг.».

Целью работы является минимизация энергозатрат в технологических процессах АПК путем реализации энергоэффективных режимов частотно-регулируемых электроприводов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ способов энергосбережения в АПК и определить основные пути повышения энергоэффективности частотно-регулируемого электропривода.

2. Сформулировать требования к системе «частотно-регулируемый электропривод - технологический процесс» (ЧРП-ТП), учитывающие специфику сельскохозяйственного производства.

3. Разработать математическую модель системы ЧРП-ТП, учитывающую изменение потребляемой мощности (напряжения) при варьировании частоты, и установить зависимости между факторами энергоэффективности и параметрами и режимами ЧРП-ТП.

4. Разработать аппаратурно-программное обеспечение и провести экспериментальные исследования режимов энергосбережения системы ЧРП-ТП.

5. Оценить экономическую эффективность разработанной технологии энергосбережения на основе применения частотно-регулируемого электропривода.

Объект исследования. Автоматизированное управление технологическими процессами в АПК с использованием частотно-регулируемых электроприводов.

Предмет исследования. Энергосберегающие режимы управления технологическими процессами в АПК.

Методы исследования. Решение поставленных задач осуществлялось на основе теоретических и экспериментальных методов: математического и физического моделирования исследуемых процессов с использованием современной измерительной и вычислительной техники и проведения статистической обработки экспериментальных данных.

Научная новизна. Решение вышеперечисленных задач определило научную новизну выполненной работы, которая заключается в следующем:

- обосновано направление повышения энергоэффективности технологических процессов в сельскохозяйственном производстве и в быту населения на основе автоматизированных частотно-регулируемых асинхронных электроприводов, как по существующему технологическому режиму работы, так и путем организации технологического режима по заданному энергоэффективному закону;

- разработана математическая модель, учитывающая изменение потребляемой мощности (напряжения) при варьировании

частоты, и установлена взаимосвязь основных факторов, влияющих на энергоэффективность работы системы ЧРП-ТП;

- обоснованы требования к системе ЧРП-ТП, учитывающие специфику сельскохозяйственного производства;

- разработан аппаратурно-программный комплекс, реализующий алгоритм управления системой ЧРП-ТП.

Практическая ценность работы. Разработанный метод повышения энергоэффективности, основанный на организации автоматизированного управления технологическими процессами в АПК, с использованием частотно-регулируемых приводов в системах теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, позволяет снизить затраты электрической энергии более, чем на 30%, а расхода воды и тепла - до 25%.

Реализация результатов работы.

Результаты работы внедрены на предприятиях Рубцовского и Кулундинского районах Алтайского края. Разработанные методические рекомендации по проектированию и расчету систем управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом для предприятий АПК приняты для использования Главным управлением сельского хозяйства администрации Алтайского края для практического использования.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе по направлению 140200 - «Электроэнергетика» Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова.

На защиту выносятся:

1. Метод повышения энергоэффективности технологических процессов в сельскохозяйственном производстве и в быту населения на основе автоматизированного управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом, включщим организацию технологического процесса.

2. Математическая модель системы «частотно-регулируемый асинхронный электропривод - технологический процесс», учитывающая изменение потребляемой мощности (напряжения) при варьировании частоты.

3. Аппаратурно-программный комплекс для экспериментальных исследований режимов управления при частотном регулировании.

Апробация работы. Основные положения работы представлялись и обсуждались на II международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт»

(г. Тобольск, 2004г.), на международной научно-технической конференции «Электроэнергия и будущее цивилизации» (г. Томск, 2004г.), на 1У международной научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосбережение - XXI век» (г. Орел, 2005 г.), на ежегодных научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых АлтГТУ, (г. Барнаул, 2003-2005 гг.), а также на научных семинарах кафедры электрификации и теоретических основ электротехники Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова (2003-2005 гг.).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 13 печатных работах.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и основных выводов по диссертации. Работа изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 42 рисунка, 9 таблиц, списка литературы, включающего 129 наименований, и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, дается общая характеристика работы, поставлены цель и задачи исследований, показаны научная новизна и практическая ценность работы, отражены вопросы реализации и апробации научных результатов, сформулированы основные положения работы, выносимые на защиту.

В первой главе дан анализ электропотребления в отраслях сельского хозяйства и в быту населения, представлен обзор основных способов снижения энергозатрат, рассмотрены перспективные направления реализации энергосберегающих технологий в АПК на основе частотно-регулируемых электроприводов.

Для снижения продовольственной зависимости от западных стран необходимо наращивать объемы производства собственной продукции сельского хозяйства, что естественным образом вызывает рост энергозатрат. В то же время неуклонный рост энерготарифов и ограниченность финансовых и материальных ресурсов вынуждают сельскохозяйственных производителей снижать объемы производимой продукции. Это противоречие можно разрешить путем разработки и внедрения энергоэффективных технологий и мероприятий по энергосбережению в АПК.

Проблема энергосбережения в условиях перехода к рыночным отношениям особенно резко обостряется в связи огромным диспа-

ритетом цен на продукцию и сельскохозяйственную технику, а также в связи с дефицитом энергоресурсов и значительным увеличением их стоимости. Законодательство в области энергосбережения России недостаточно отражает специфику отрасли в части ориентированности энергопотребления. Важным аспектом нового подхода к энергосбережению является рассмотрение процесса развития электрификации во взаимосвязи с повышением энергоэффективности различных технологий АПК. Поэтому проведение анализа взаимосвязи тенденций энергопотребления и энергоэффективности, определения потенциала энергосбережения в отрасли в настоящее время представляет значительный практический интерес.

Эффективность направлений энергосбережения необходимо оценивать с позиции многокритериального анализа с выявлением первостепенных направлений энергосбережения по установленным критериям. В работе сформирована система таких критериев для технологических процессов сельскохозяйственного производства и быта населения. Анализ показал, что на величину и динамику электропотребления решающее влияние оказывают следующие основные показатели технологического процесса: режимы работы оборудования, состояние электроустановок и сетей, система управления и учета потерь, стимулирующие факторы повышения энергоэффективности.

На рис. 1 представлена структура связей противоречий и средств их разрешения в рамках современного развития АПК.

В настоящее время в системе электропотребления АПК до 60% электрической энергии расходуется в нерегулируемом асинхронном электроприводе, а режим работы электродвигателей не связан с фактической нагрузкой. Потенциал энергосбережения при внедрении оптимальных систем управления асинхронным электроприводом в технологических процессах АПК может достигать 40%. Разработке и исследованиям энергосберегающих технологий в сельскохозяйственном производстве посвящены работы И.Ф. Бородина, A.M. Басова, В.Н.Карпова, Я.А. Кунгса, Ю.А. Меновщи-кова, Л.Г. Прищепа, А.Н. Худоногова, Н.В. Цугленка и др. Исследования по частотному регулированию асинхронного электропривода были проведены работы И.Я. Браславским, А.В.Волковыв Н.Ф. Ильиным, М.П.Костенко, В.И. Ключевым, Ю.П. Похолковым, Б.М. Сарач, A.C. Сандлером, М.Г. Чиликиным и др.

Рост производства сельскохозяйственной продукции

Факторы высокой энергоемкости

НЕОБХОДИМОСТЬ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ

Методы, обеспечивающие снижение энергозатрат -энергоэффективные технологии

В сфере потребления -частотно-регулируемый электропривод

Рис. 1. Перспективное направление энергосбережения в АПК

Результаты этих работ послужили теоретической базой для дальнейшего развития энергосберегающих методов и технических

средств автоматизированного управления системой частотно-регулируемый асинхронный электропривод - технологический процесс (ЧРП-ТП).

В настоящее время на отечественном рынке достаточно широко представлены технические средства преобразования частоты. Однако их широкое применение сдерживается отсутствием научно-методических основ и программного обеспечения для управления ЧРП-ТП. Использование же преобразователей частоты с настройками производителя дает незначительный эффект, а зачастую не позволяет добиться снижения энергозатрат, т.к. только учитывая конкретные режимы работы электропривода можно добиться значительного энергосберегающего эффекта и построить оптимальную систему управления технологическим процессом.

Выполненный в диссертации анализ показал, что набольший энергосберегающий эффект на основе оптимальных систем управления ЧРП-ТП можно получить в системах вентиляции, горячего и холодного водоснабжения и пр. Выбор насосных агрегатов систем водоснабжения в качестве объектов энергосбережения обусловлен их массовостью, непрерывной круглогодичной работой с ярко выраженной неравномерностью нагрузки. Кроме того, комплексное решение энергосбережения в этих системах позволяет существенно экономить энергоресурсы (до 40% электроэнергии и до 25% воды), а благодаря плавному пуску снижаются динамические нагрузки на элементы системы и износ оборудования, исключаются гидравлические удары.

Проведенный в данном разделе анализ позволил сформировать алгоритм решения задач в области энергосбережения в АПК средствами ЧРП-ТП (рис. 2), а также - определить цель и поставить задачи исследований.

Во второй главе приведены результаты теоретических исследований, направленных на создание математических моделей, для анализа, изучения и обоснования рациональных режимов управления частотно-регулируемых электроприводов.

На основе анализа режимов работы электропривода сформулированы требования к частотно-регулируемому электроприводу в АПК, учитывающие следующие показатели: специфику технологических процессов, условия работы оборудования, временные и нагрузочные режимы работы электропривода, а также показатели надежности и экономичности оборудования.

Рис. 2. Алгоритм решения задач в области энергосбережения

В исходных положениях математического моделирования системы ЧРП-ТП лежит расчет мгновенных значений токов и напряжений на элементах исследуемой системы, что позволяет моделировать номинальный, переходные и аварийные режимы и определять энергозатраты. Моделирование выполнялось в рамках объектно-ориентированного программирования, где в основе лежит объектная декомпозиция, при которой в предметной области задачи выделяют отдельно функционирующие элементы. Для реализации компьютерной модели системы ЧРП-ТП, ориентируясь на принцип объектной декомпозиции использовалась современная система программирования МаЙаЬ 6.0 с пакетом программ 8птш1тк 4.0, предназначенных для моделирования динамических систем, модели которых составляются из отдельных блоков (компонентов).

Блок-схема системы ЧРП-ТП (рис. 3), разработанная в соответствии с указанным принципом, содержит модели силовой части преобразователя частоты (ПЧ), системы управления ПЧ, асинхронного электродвигателя, блока питания и нагрузки.

Рис. 3. Блок-схема системы ЧРП-ТП

В зависимости от характера нагрузки ПЧ должен обеспечивать различные варианты энергоэффективного управления электродвигателя, реализуя требуемую зависимость между скоростью его вращения и выходным напряжением.

Принимая во внимание, что величина энергозатрат пропорциональна подводимому напряжению, для исследования механических характеристик и наиболее распространенных законов регулирования скорости (ПЧ) в результате моделирования были получены следующие выражения, учитывающие зависимость намагничиваю-

щего тока, и, соответственно, индуктивности контура намагничивания от нагрузки асинхронного электродвигателя.

1. Электромагнитный момент двигателя в относительных величинах:

=_3 _ ^

|№ +0-2 +сг1а-2)]2 +1)р2 +(сг2

2. Критическое скольжение:

* Рр^^^^ГмЛ'

3. Критический электромагнитный момент:

__3 и*£ Якр_

^ = 2р}е%+2р2[р?+е^+1Г]' (3>

За базовые величины принимаются номинальные значения: тока статора 1Хн синхронной скорости 0)й и частоты /Хн подводимого напряжения, тогда:

= 1 —; рх=^', рг=

е От Ои

Х„

II ; е = 1 { ' У1я

II =3- Хт 5 п

при этом

•к II ¿4 II

Ц и Ь2 - индуктивности рассеяния фазы статора и ротора, Ьт - индуктивность контура намагничивания.

С учетом (1), (2) и (3) электромагнитный момент:

2Я..МО И^С (4,

Теперь можно определить критический электромагнитный момент для номинального режима (м1 = иХн, Е = 1) и исследовать закономерности регулирования напряжения.

При выборе соотношения между частотой и напряжением, подводимым к статору асинхронного двигателя, необходимо учитывать перегрузочную способность двигателя (кратность критического момента к номинальному) и характер нагрузки. Далее определим

закономерность регулирования напряжения и, = и[ (первый способ регулирования), обеспечивающую неизменный (номинальный) критический момент при всем диапазоне частот Б питающего напряжения и учитывающую изменение намагничивающего тока (индуктивность контура намагничивания) от нагрузки асинхронного двигателя:

f\s +Л

я-N (q+q+q^+^h+l)2]

(5)

Из других наиболее распространенных способов регулирования скорости рассмотрим следующие:

- второй способ - Ч_ = comt при м - comt , при этом из/

менение напряжения на двигателе не оказывает влияния на критическое скольжение (это следует из выражений (2) и (3)), а воздействует только на критический момент:

£ 1

(6)

-третийспособ- = const ПрИ М с = к со ■.

щ=и[" =Uu£2-, (7)

-четвертыйспособ - = const при М с = к а г :

V7

щ =и[у =щи4е (8)

Изменение напряжения и, в функции частоты G для рассмотренных законов регулирования скорости {и[; и'1; uf!; u[v ) показаны на рис. 4 для асинхронного двигателя АИР80А2УЗ (1,5 кВт).

Полученные закономерности позволяют проводить анализ работы асинхронного электродвигателя при различных условиях частотного управления с определением энергоэффективных режимов:

- первый способ частотного управления необходимо использовать во всем диапазоне частот с учетом специфики нагрузки;

- второй способ частотного управления - при регулировании частоты, близкой к номинальному значению;

- при регулировании частоты ниже номинального значения необходимо использовать третий способ;

- при необходимости увеличения частоты выше номинального значения - четвертый способ.

и/

1,25

1,0

0,75

0,5

0,25

Рис.4. Изменение подводимого напряжения в функции частоты для различных способах регулировании скорости {и[; и"; и("; и[У ) для двигателя АИР80А2УЗ (1,5 кВт)

Однако при использовании указанных законов управления следует учитывать, что при уменьшении нагрузки снижение потерь достигается посредством понижения тока намагничивания, следовательно, магнитный поток изменяется в широких пределах, что приводит к сильному влиянию электромагнитной инерции. В этом случае необходимо исследовать динамические свойства системы управления.

В результате моделирования на основе полученных массивов мгновенных значений токов и напряжений в диссертации определены их действующие и средние значения в установившихся и переходных режимах, построены механические и энергетические характеристики.

Блок питания

Блок 1

Стабилизатор 24В

Стабилизатор I2B

узел запуска и остановки схемы

т

1 Блок включения инликании

2 Блок включения 4-инликяпии ~

3 Блок включения инликании

4 Блок включения инликании г*^

Блок индикации работы стенда

Согласующее устройство

Система управления асинхронным двигателем

Устройство регулировки нагрузки

LOGO

3F

Блок 2

Автоматическое управление по tokv П)

Автоматическое управление по напряжению (U)

Рис. 5. Функциональная схема экспериментального стенда

Рис. 6. Аппаратурно-программный комплекс для исследования режимов частотно-регулируемого электропривода

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям режимов энергосбережения при использовании частотно-регулируемых электроприводов в технологических процессах.

В диссертации изложены основные положения методики проведения экспериментов, направленных на определение эффективных режимов работы частотно-регулируемого электропривода. Разработан аппаратурно-программный комплекс (рис. 5). Адекватность полученных моделей и разработанных алгоритмических структур, позволяющих определить параметры энергосберегающих режимов, изучить энергетические процессы, и выбрать способ регулирования, проверяли с помощью этого комплекса (рис. 6).

Программируемый логический контроллер, входящий в состав системы автоматизированного управления ЧРП-ТП, обеспечивает '

требуемый алгоритм управления в зависимости от режима нагрузки.

Первоначально на примере системы водоснабжения определялись рабочие зоны. При этом учитывалось, что перемещение рабочих координат насоса по характеристике при снижении подачи на- | сосной установки приводит, как правило, к выходу рабочих точек насоса из допустимой зоны, т.е. к снижению КПД работающих агрегатов, а в ряде случаев к кавитационному или помпажному режи- « му. Так, при снижении частоты вращения развиваемое насосом давление становится равным и ниже противодавления или давления, создаваемого геометрическим подъемом, что приводит к значительному снижению КПД. На рис. 7 показана исследуемая область изменения КПД регулируемого насоса в зависимости от частоты вращения, противодавления и характеристик насоса в относительных

единицах. Эта область ограничена величинами п, = 0,95пн, п, - 0,1п„. Здесь п„п„ — текущая и номинальная частота вращения насоса; Нст и Нф — геометрический подъем или противодавление и фиктивный напор насоса при нулевой подаче.

Из рисунка видно, что значения КПД зависят как от частоты вращения, так и текущих координат насоса, водовода и противодавления, поэтому требуется установить, в какой мере снижение КПД насоса при уменьшении оборотов компенсируется снижением напора при движении по траектории водовода. Результаты теоретических и экспериментальных исследований показали, что для регулируемого насоса в зависимости от его характеристик, а также характеристик, параллельно работающих насосов и трубопроводной сети, существует интервал частоты вращения, на котором следует реали-

зовывать энергоэффективные режимы. *

п

1,0

0,8

0,6 0,4

0,2 0,4 0,6 0,8 И,*/И*

Рис.7. Изменение КПД регулируемого насоса в зависимости от частоты вращения, противодавления и характеристик насоса

В диссертации построено семейство экспериментальных кривых, отражающих зависимости относительных удельных затрат электроэнергии IV* на перекачку единицы объема воды от относительной частоты вращения (п/п„) насоса при различных значениях противодавления в сети. Зависимости носят ярко выраженный экстремальный характер (рис. 8).

Установлено, что при снижении частоты вращения от номинальных оборотов, удельные затраты электроэнергии снижаются, а затем, когда экономия электроэнергии от снижения напора становится соизмерима с потерями от снижения КПД насоса, проявляется

экстремум функции. В дальнейшем уменьшение частоты вращения приводит к резкому увеличению удельных затрат электроэнергии, и левый участок кривых уходит в бесконечность при стремлении КПД насоса к нулевому значению. Абсолютное значение экстремума кривых зависит от противодавления со стороны работающих насосов. При изменении числа насосов экстремум смещается в ту или другую сторону.

XV*

1,0

0,8

0,6

0,4

Рис.8. Зависимости удельных затрат электроэнергии от скорости вращения насоса и противодавления в сети

Так как система водоснабжения представляет собой динамический объект с постоянно изменяющимися во времени рабочими параметрами, насосная установка может попасть в режим работы, при котором значения КПД окажутся слишком низкими (до 0—-0,1). При некоторых условиях этот режим может быть длительным (до 3—5 ч в сутки). Чтобы избежать таких режимов, необходимо рассчитывать режимные точки, при которых не следует производить регулирование скорости.

Допустимые режимы работы для этих агрегатов - значение допустимого момента при изменении скорости (Мооп при corvar) -определяют допустимые зоны регулирования насоса в координатах напор Я. - расход £). и мощность Р«- расход Q* (в относительных единицах). Для оценки допустимых зон необходимо использовать

известные соотношения: Q* = со.; Я. =со.2; Р* s со.3 с учетом баланса мощности H.Q. _ р . П.

В диссертации сформулирована общая задача оптимизации процесса энергосбережения. В качестве критерия принимается минимум энергозатрат. Ограничением является заданная величина напора (или расхода), определяемая графиками нагрузки.

Математическая форма представления этой задачи:

Э(и ,ю,Н ,Q,t)-> min

Н I ^ Н гр и

t = 1,2,- 24

где Э - энергозатраты; U ,Н ,Q,t - напряжение, частота, напор, расход, время соответственно; N гр н - напор, соответствующий графику нагрузки. Показано, что величина энергозатрат зависит от параметров электропривода (напряжения и частоты), времени работы электропривода, а также - от выходных технологических характеристик.

Обобщенная зависимость, отражающая энергетические характеристики системы ЧРП-ТП в зависимости от изменяющейся частоты и времени работы (в течение суток), построенная на основе полученных характеристик, представлена на рис. 9.

Анализ этой зависимости показывает, что при номинальных параметрах энергозатраты наибольшие; при снижении частоты ниже номинального значения происходит и снижение энергозатрат. Кроме того, более крутой участок (0,9-0,6 п*) характеризуется большей чувствительностью к изменению частоты. При увеличении частоты также наблюдается снижение энергозатрат, однако, такие режимы менее предпочтительны с точки зрения эксплуатации оборудования.

В диссертации рассмотрены основные варианты повышения энергоэффективности управления:

- посредством управления электроприводом с преобразователем частоты по заданному технологическому процессу;

- с помощью автоматизированного управления технологическим процессом по заданному энергоэффективному закону.

Разработанное программное обеспечение позволяет реализо-вывать указанные системы управления ЧРП-ТП. Выбор системы

управления производится с учетом характера нагрузки и специфики технологического процесса.

Рис. 9. Зависимость удельных энергозатрат электроэнергии от частоты вращения и времени работы электропривода

В четвертой главе представлены результаты практической реализации предложенной технологии энергосбережения с ЧРП на примере системы водоснабжения объектов сельскохозяйственного производства и быта и выполнена технико-экономическая оценка полученных результатов.

Экономическая оценка предложенной технологии осуществляется методом сопоставления экономических показателей эффективности различных вариантов проектных решений. Сравниваемые технические решения имеют сопоставимые технико-экономические и производственно-технологические показатели. При этом учитывались основные аспекты энергосбережения с предварительной оценкой ресурсосбережения, срок окупаемости вложенных средств, снижение затрат на обслуживание, уменьшение шума, снижение аварийности технологических систем и улучшение условий труда.

Технико-экономическое обоснование разработанного в диссертации метода снижения энергозатрат выполнено с учетом обследования объекта, анализа проектной и эксплуатационной документации, анализа режимов работы агрегатов в соответствии с технологическим процессом и предусматривает решение следующих задач:

— на каких объектах целесообразно применение регулируемого электропривода, и какие виды привода следует на них применить;

— сколько и какие именно агрегаты следует оснастить регулируемым электроприводом;

— по каким технологическим и электрическим параметрам необходимо регулировать режим работы установки;

— как обеспечить взаимодействие регулируемых и нерегулируемых агрегатов, а также при необходимости нескольких насосных установок, связанных общей сетью;

— какие способы регулирования, наряду или вместо изменения угловой скорости насосов, имеет смысл использовать на данном объекте;

— какими будут капитальные затраты, какое будет снижение эксплуатационных затрат, какие будут сроки окупаемости системы управления ЧРП-ТП.

Технико-экономический расчет показал, что применение частотного регулирования для электропривода насоса номинальной мощностью 7,5 кВт обеспечивает снижение потребляемой мощности на 32 %, а расхода воды на 25%. Указанная экономия достигается за счет исключения избыточного напора и энергосберегающих режимов работы АД. Основные технико-экономические показатели разработанной технологии повышения энергоэффективности в системе водоснабжения приведены в таблице.

Показатель Значение

Годовое потребление электроэнергии, кВтч 65700

Коэффициент полезного действия 0,95

Капитальные вложения, руб. 728

Годовые эксплуатационные расходы, руб/год в т.ч. амортизационные отчисления затраты на ремонт прочее 220 145,5 45,4 29.1

Экономия электроэнергии, кВт-ч 21024

Экономия затрат на электроэнергию, руб/год 25228,8

Срок окупаемости затрат, мес. 11,5

Чистый дисконтированный доход за 5 лет, руб. 69143,3

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Результатом выполненной работы является обоснование энергоэффективного метода автоматизированного управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом, позволяющего минимизировать энергозатраты при повышении уровня технического обслуживания.

Основные выводы и результаты проведенных исследований заключаются в следующем.

1. Анализ электропотребления в сельскохозяйственном производстве показал, что около 60% электрической энергии расходуется в нерегулируемом электроприводе с асинхронным коротко-замкнутым электродвигателем. Функционирование такого электропривода приводит к дополнительным энергозатратам. Внедрение автоматизированного управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом на базе современных преобразователей частоты позволяет экономить до 40% электрической энергии.

2. Эффективность частотно-регулируемого электропривода определяется использованием автоматизированного управления агрегатами на основе научно-методического и программного обеспечения для конкретных технологических процессов с учетом специфики сельскохозяйственного производства (диапазон мощности электродвигателей: от 0,75 до 28 кВт; условия эксплуатации усложняются резко выраженной неравномерностью нагрузки) и в соответствии с технологическими режимами работы.

3. Для расчета энергетических и механических характеристик частотно-регулируемого асинхронного электропривода в различных временных и нагрузочных режимах целесообразно использовать полученные математические модели, описывающие зависимость энергозатрат от частоты.

4. Разработанный аппаратурно-программный комплекс для исследования режимов частотно-регулируемых электроприводов подтверждает адекватность математических моделей и позволяет экспериментально определять оптимальные параметры управления технологическим процессом.

5. Результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований создают возможность реализации энергоэффективного управления частотно-регулируемым электроприводом, как по существующему технологическому режиму работы, так и пу-

тем организации технологического режима по заданному энергоэффективному закону.

6. Применение предлагаемого автоматизированного управления частотно-регулируемым электроприводом только в системе водоснабжения обеспечивает снижение энергозатрат более 30%, расхода воды - до 25%. Годовой экономический эффект составляет более 25000 руб./год в расчете на насосную установку (мощность электродвигателя 7,5 кВт) при сроке окупаемости затрат на установку системы управления менее года (11,3 месяца).

Основные положения работы и результаты исследований изложены в следующих публикациях:

1. Андронов A.JI. Электроприводы насосов, компрессоров и вентиляторов. Механические характеристики турбомеханизмов //Ползуновский альманах/Алт.гос.техн.ун-т им. И.И. Ползунова. -Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004. - № 1. - С. 121-124.

2. Андронов A.J1. Особенности работы центробежных насосов и требования к их электроприводу //Ползуновский альманах /Алт.гос.техн.ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004. - № 1. - С. 150-152.

3. Андронов A.JI. Энергосбережение в АПК Алтайского края /Андронов A.JI., Куликова JI.B.// Электроэнергия и будущее цивилизации: - Материалы международной научно-технической конференции. - Томск. 2004. - С. 98-100.

4. Андронов A.JI. Энергосбережение в системах водоснабжения средствами частотного регулирования электропривода// Электроэнергия и будущее цивилизации: Материалы межпународ-ной научно-технической конференции. -Томск. 2004,- С. 112-114.

5. Андронов A.JI. Анализ энергопотребления и возможности повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в Алтайском крае /Андронов A.JT., Никольский O.K., Куликова JI.B. //Ползуновский альманах/ Алт. гос.техн.ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004. -№ 1.-С. 77-81.

6. Куликова JI.B. Теоретические аспекты эффективности внедрения систем с частотно-регулируемым электроприводом /Куликова Л.В., Андронов A.JI. //Ползуновский альманах/ Алт.

гос.техн.ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004. -№ 1.-С. 104-109.

7. Андронов А.Л. Энергосберегающие режимы работы асинхронных двигателей /Андронов А.Л., Куликова Л.В.// Вестник алтайской науки/ Эффективность и безопасность энергосбережения. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, - 2004. № 1. - с. 145-151.

8. Андронов А.Л. ЧРП - как основополагающий фактор энергосбережения в системах водоснабжения // Вестник алтайской науки/ Эффективность и безопасность энергосбережения. -Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004. № 1.-е. 185-191.

9. Андронов А.Л. Частотное регулирование электроприводов насосов в системах водоснабжения как основополагающий фактор энергосбережения // Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт:- Труды 2-ой международной научно-технической конференции. - Тобольск. 2004. Часть 2. - С. 180-184.

10. Андронов А.Л. Исследование электромагнитных процессов в системе ПЧ-АД //Ползуновский альманах/ Алт. гос. техн.ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004. -№4.-С. 200-206.

11. Андронов А.Л. Принципы построения микропроцессорной системы управления ПЧ-АД //Андронов А.Л., Куликова Л.В //Ползуновский альманах/Алт.гос.техн.ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004. - № 4. - С. 209-215.

12. Андронов А.Л. Методические рекомендации по проектированию и расчету системы управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом для предприятий АПК: Главное управление сельского хозяйства администрации Алтайского края - Алт.гос.техн.ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2005. - 24 с.

13. Андронов А.Л. Моделирование режимов частотно-регулируемого электропривода в технологических процессах АПК // Энерго- и ресурсосбережение - XXI век: - Труды IV международной научно-технической конференции. - Орел. 2005.

Подписано в печать 17.05.05 г. Формат 60x84 1/16 Печать - ризография. Усл.п.л. 1,39 Тираж 100 экз. Заказ 2005

Отпечатано в типографии АлтГТУ 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД№ 28-35 от 15.07.97 г.

•mr

ш

0Г г

W

?

teírr

РНБ Русский фонд

2005-4 31455

1633

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ В АПК НА ОСНОВЕ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Современное состояние проблемы энергетического обеспечения в агропромышленном комплексе.

1.2. Анализ электропотребления и перспективы энергосбережения в

АПК на основе частотно-регулируемых электроприводов.

1.3. Цель и задачи исследований.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ В АПК.

2.1. Цели и задачи теоретических исследований.

2.2. Требования к частотно-регулируемому электроприводу в АПК

2.3. Разработка блок-схемы модели системы ЧРП-ТП.

2.4. Моделирование системы преобразователь частоты- асинхронный электродвигатель в технологических процессах АПК

2.4.1. Система относительных единиц.

2.4.2. Моделирование системы преобразователь частоты- асинхронный электродвигатель.

2.4.3. Исследование динамических свойств системы.

2.5. Исследование электромагнитных процессов в системе ЧТП-ТП

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ АПК.

3.1. Цель и программа экспериментальных исследований.

3.2. Разработка технических средств измерения и контроля параметров и режимов частотно-регулируемого электропривода.

3.3. Экспериментальные исследования частотно-регулируемого электропривода насосов.

3.4. Разработка системы управления частотно-регулируемым электроприводом

3.5. Программное обеспечение для управления режимами работы частотно-регулируемого электропривода.

3.6. Экспериментальные исследования частотно-регулируемого электропривода.

Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ В АПК.

4.1. Частотно-регулируемый электропривод в системе водоснабжения

4.2. Технико-экономическая оценка эффективности от внедрения частотно-регулируемого электропривода.

Выводы по четвертой главе.

Актуальность темы. Высокая энергоемкость сельскохозяйственной продукции (в 2-5 раз выше, чем в передовых странах), низкая энерго- и элекгровооруженностью труда в сельском хозяйстве (в последние годы снизилась на 25%), а также низкое годовое потреблением энергии в расчете на одного сельского жителя - вот основные энергетические показатели сельскохозяйственного производства в настоящее время. Энергетическое оборудование сельских электрических систем имеет чрезвычайно большой износ, и даже по весьма оптимистическим оценкам составляет более 50%.

Представленные обобщенные оценки, приведенные в Федеральной целевой программе «Социальное развитие села до 2010 года» и отраслевой программе «Энергосбережение в АПК на 2001 -2006 гг.», ставят перед сельской энергетикой сложную и, на первый взгляд, противоречивую задачу: снизить энергоемкость производства сельскохозяйственной продукции за счет реализации эффективных мер по энергосбережению при обеспечении надежного энергоснабжения сельских регионов и улучшения бытовых условий жизни населения и увеличить валовое производство сельскохозяйственной продукции. Актуальность этих задач вызвана тем, что хозяйственные реформы привели к снижению экономического уровня предприятий АПК, перераспределению собственности. Сложившийся ранее затратный подход к сельской энергетике, предполагавший, что повышение экономического уровня производства неизбежно приводит к увеличению энергозатрат, в новых экономических условиях не позволяет эффективно развиваться АПК.

Неоправданно высокий уровень энергопотребления, низкое качество и неэффективное использование электрической энергии - характерные черты многих российских аграрных предприятий и сельских территорий.

Проблема энергосбережения в сельском хозяйстве в условиях перехода к рыночным отношениям обостряется в связи с дефицитом энергоресурсов и резким увеличением их стоимости. Поэтому первоочередной задачей экономии топливно-энергетических ресурсов в отрасли является снижение необоснованных энергозатрат, величина которых достигает 3040% общего отпуска электроэнергии сельскому хозяйству.

В агропромышленном комплексе в настоящее время широко применяется электропривод с асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями. До 60% потребляемой электрической энергии используется в нерегулируемом асинхронном электроприводе. Выбор номинальной мощности электродвигателей осуществляется по максимальной нагрузке потребителя, время действия которой, в соответствии с графиками нагрузки для многих технологических процессов не превышает 20-30% длительности эксплуатационного режима. Одним из перспективных направлений снижения энергопотребления является широкое внедрение частотно-регулируемого электропривода. Однако эффективность его применения во многом определяется обоснованным использованием для конкретных технологических процессов при выборе соответствующего способа управления с учетом специфики сельскохозяйственного производства. Кроме того, в ряде случаев целесообразно переходить от существующего технологического режима работы электроприемников к новому, организованному по заданному энергоэффективному закону управления технологическим процессом.

Вышеуказанное определяет актуальность обоснования энергоэффективных режимов частотно-регулируемых электроприводов в агропромышленном комплексе.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии федеральной целевой программой «Социальное развитие села до 2010 года» и отраслевой программы «Энергосбережение в АПК на 2001-2006 гг.».

Целью работы является минимизация энергозатрат в технологических процессах АПК путем реализации энергоэффективных режимов частотно-регулируемых электроприводов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ способов энергосбережения в АПК и определить основные пути повышения энергоэффективности частотно-регулируемого электропривода.

2. Сформулировать требования к системе «частотно-регулируемый электропривод - технологический процесс» (ЧРП-ТП), учитывающие специфику сельскохозяйственного производства.

3. Разработать математическую модель системы ЧРП-ТП, учитывающую изменение потребляемой мощности (напряжения) при варьировании частоты, и установить зависимости между факторами энергоэффективности и параметрами и режимами ЧРП-ТП.

4. Разработать аппаратурно-программное обеспечение и провести экспериментальные исследования режимов энергосбережения частотно-регулируемого электропривода.

5. Оценить экономическую эффективность разработанной технологии энергосбережения на основе применения частотно-регулируемого электропривода.

Объект исследования. Автоматизированное управление технологическими процессами в АПК с использованием частотно-регулируемых электроприводов.

Предмет исследования. Энергосберегающие режимы управления технологическими процессами в АПК.

Методы исследования. Решение поставленных задач осуществлялось на основе теоретических и экспериментальных методов: математического и физического моделирования исследуемых процессов с использованием современной измерительной и вычислительной техники и проведения статистической обработки экспериментальных данных.

Научная новизна. Решение вышеперечисленных задач определило научную новизну выполненной работы, которая заключается в следующем:

- обосновано направление повышения энергоэффективности технологических процессов в сельскохозяйственном производстве и в быту населения на основе автоматизированных частотно-регулируемых асинхронных электроприводов, как по существующему технологическому режиму работы, так и путем организации технологического режима по заданному энергоэффективному закону;

- разработана математическая модель, учитывающая изменение потребляемой мощности (напряжения) при варьировании частоты, и установлена взаимосвязь основных факторов, влияющих на энергоэффективность работы системы ЧРП-ТП;

- обоснованы требования к системе ЧРП-ТП, учитывающие специфику сельскохозяйственного производства;

- разработан аппаратурно-программный комплекс для экспериментальных исследований режимов при частотном регулировании.

Практическая ценность работы. Разработанный метод повышения энергоэффективности, основанный на организации автоматизированного управления технологическими процессами в АПК, с использованием частотно-регулируемых приводов в системах теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, позволяет снизить затраты электрической энергии более, чем на 30%, а расхода воды и тепла - до 25%.

Реализация результатов работы.

Результаты работы внедрены на предприятиях Рубцовского и Ку-лундинского районах Алтайского края. Разработанные методические рекомендации по проектированию и расчету систем управления частотнорегулируемым асинхронным электроприводом для предприятий АПК приняты для использования Главным управлением сельского хозяйства администрации Алтайского края для практического использования.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе по направлению 140200 - «Электроэнергетика» Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова.

На защиту выносятся:

1. Метод повышения энергоэффективности технологических процессов в сельскохозяйственном производстве и в быту населения на основе автоматизированного управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом, включающим организацию технологического процесса.

2. Математическая модель системы «частотно-регулируемый асинхронный электропривод - технологический процесс», учитывающая изменение потребляемой мощности (напряжения) при варьировании частоты.

3. Аппаратурно-программный комплекс для экспериментальных исследований режимов управления при частотном регулировании.

Апробация работы. Основные положения работы представлялись и обсуждались на II международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт» (г. Тобольск, 2004г.), на международной научно-технической конференции «Электроэнергия и будущее цивилизации» (г. Томск, 2004г.), на 1У международной научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосбережение - XXI век» (г. Орел, 2005 г.), на ежегодных научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых АлтГТУ, (г. Барнаул, 2003-2005 гг.), а также на научных семинарах кафедры электрификации и теоретических основ электротехники Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова (2003-2005 гг.).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 13 печатных работах.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и основных выводов по диссертации. Работа изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 42 рисунка, 6 таблиц, списка литературы, включающего 129 наименований, и приложения.

Основные выводы и результаты проведенных исследований заключаются в следующем.

1. Анализ электропотребления в сельскохозяйственном производстве показал, что около 60% электрической энергии расходуется в нерегулируемом электроприводе с асинхронным короткозамкнутым электродвигателем. Функционирование такого электропривода приводит к дополнительным энергозатратам. Внедрение автоматизированного управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом на базе современных преобразователей частоты позволяет экономить до 40% электрической энергии.

2. Эффективность частотно-регулируемого электропривода определяется использованием автоматизированного управления агрегатами на основе научно-методического и программного обеспечения для конкретных технологических процессов с учетом специфики сельскохозяйственного производства (диапазон мощности электродвигателей: от 0,75 до 28 кВт; условия эксплуатации усложняются резко выраженной неравномерностью нагрузки) и в соответствии с технологическими режимами работы.

3. Для расчета энергетических и механических характеристик частотно-регулируемого асинхронного электропривода в различных временных и нагрузочных режимах целесообразно использовать полученные математические модели, описывающие зависимость энергозатрат от частоты.

4. Разработанный аппаратурно-программный комплекс для исследования режимов частотно-регулируемых электроприводов подтверждает адекватность математических моделей и позволяет экспериментально определять оптимальные параметры управления технологическим процессом.

5. Результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований создают возможность реализации энергоэффективного управления частотно-регулируемым электроприводом, как по существующему технологическому режиму работы, так и путем организации технологического режима по заданному энергоэффективному закону.

6. Применение предлагаемого автоматизированного управления частотно-регулируемым электроприводом только в системе водоснабжения обеспечивает снижение энергозатрат более 30%, расхода воды - до 25%. Годовой экономический эффект составляет более 25000 руб./год в расчете на насосную установку (мощность электродвигателя 7,5 кВт) при сроке окупаемости затрат на установку системы управления менее года (11,3 месяца).

1. Андронов А.Л. Электроприводы насосов, компрессоров и вентиляторов. Механические характеристики турбомеханизмов // Ползунов-ский альманах. Барнаул: АлтГТУ. 2004. № 1. - С. 121-124.

2. Андронов А.Л. Особенности работы центробежных насосов и требования к их электроприводу//Ползуновский альманах. Барнаул: АлтГТУ. 2004. № 1. С. 150-152.

3. Андронов А.Л. Энергосбережение в системах водоснабжения средствами частотного регулирования электропривода Материалы МНТК «Электроэнергия и будущее цивилизации» - Томск 19-21 мая 2004.

4. Андронов А.Л. ЧРП как основополагающий фактор энергосбережения в системах водоснабжения // Вестник алтайской науки/ Эффективность и безопасность энергосбережения. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, -2004. №1. -с. 185-191.

5. Андронов А.Л. Исследование электромагнитных процессов в системе ПЧ-АД // Ползуновский альманах. Барнаул: АлтГТУ. 2004. № 5.

6. Андронов A.JI. Моделирование режимов частотно-регулируемого электропривода в технологических процессах АПК // Энерго- и ресурсосбережение XXI век: - Труды IV международной научно-технической конференции. - Орел. 2005.

7. Аракелян А.К., Солодов К.В., Шаварин Н.И. Оптимизация работы автономного инвертора тока в частотно-регулируемом асинхронном электроприводе // Электротехника. 2002. № 1. С. 19-23.

8. Артюшин A.A. Основные итоги и направления развития агро-инженерной науки // Техника в сельском хозяйстве. 2003. № 4. С. 3-6.

9. Барский В.А., Брызгалов М.Г. Создание серии IGBT преобразователей частоты для регулируемых асинхронных электроприводов // Электротехника. 1999. № 7. С. 38-41.

10. Бернер М.С., Гальцев Ю.К., Голыгин А.Ф. Насосное и вентиляторное хозяйство в структуре современного производства // Электротехника. 1995. № 7. С. 23.

11. Браславский И.Я., Зюзев А.М., Трусов Н.П. Сравнительный анализ способов регулирования подачи центробежных насосов // Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод. 1983. Вып. 2 (112).

12. Браславский И.Я. Энергосбережение средствами электропривода // Материалы межрегионального семинара «Автоматизация и прогрессивные технологии». Новоуральск. 1996.

13. Браславский И.Я. О возможностях энергосбережения при использовании регулируемых асинхронных электроприводов // Электротехника. 1998. №8. -С. 2-6.

14. Бушуев В.В., Громов Б.Н. и др. Научно-технические и организационно-экономические проблемы внедрения энергосберегающих технологий // Теплоэнергетика. 1997. №11.

15. Бушуев В.В.' Энергоэффективность как направление новой энергетической политики России // Энергосбережение. 1999. № 4. С. 3235.

16. Введение в энергосбережение / Под ред. М.И.Яворского. -Томск: Курсив, 2001. 218 с.

17. Виноградов А.Б., Чистосердов B.JI. Адаптивная система векторного управления асинхронным электроприводом // Электротехника. 2003. №7.-С. 7-17.

18. Войнова Т.В. Программные средства для исследования трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором как объекта регулирования // Электротехника. 1998. № 12. С. 23-27.

19. Волков A.B. Идентификация потокосцепления ротора частотно-регулируемого асинхронного двигателя//Электротехника. 2002. № 6 — С. 40-46.

20. Волков A.B. Анализ электромагнитных процессов и регулирование асинхронных частотно-управляемых электроприводов с пшротно-импульсной модуляцией // Электротехника. 2002. № 2. С. 2-10.

21. Данилов Н.И. Энергосбережение от слов к делу. - Екатеринбург: Энерго-Пресс, 2000. - 232 с.

22. Дьяконов В. Matlab 6: учебный курс СПб.:Питер, 2001. - 592с.

23. Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник -СПб. Литер, 2002. 528 с.

24. Жуков В.П., Поздеев Д.А. Серия преобразователей частоты для управления асинхронными двигателями механизмов с вентиляторной характеристикой нагрузки. // Электротехника. 2000. № 9. С. 6-9.

25. Зайцев С.Г. Проблемы оценки экономической эффективности •внедрения регулируемого электропривода в современной энергетике России. //Промышленная энергетика. 2000. № 10.

26. Зинченко В.М., Сарач Б.М. Опыт применения энергосберегающего электропривода на насосной станции МЭИ // Электротехника. 1995. №7.-С. 21-22.

27. Ильин В.К. Предпосылки к внедрению регулируемого электропривода на центральных тепловых пунктах г. Москвы // Электротехника. 1995. №7.-С. 16-18.

28. Ильинский Н.Ф. Энергосберегающий электропривод насосов // Электротехника. 1995. № 7. С. 3-8.

29. Ильинский Н.Ф. Регулируемый электропривод энерго- и ресурсосбережение // Приводная техника. 1997. № 3. - С. 21-23.

30. Ильинский Н.Ф. Прикладные компьютерные программы для массового электропривода // Электротехника. 1994. № 7.

31. Ильинский Н.Ф. Электропривод и энергосбережение // Электротехника. 1995. № 9. С. 24-27.

32. Ишматов З.Ш. О некоторых особенностях синтеза алгоритмов управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом // Электротехника. 1998. № 8. С. 16-18.

33. Карпов В.Н. Введение в энергосбережение на предприятиях АПК. СПб, СПбГАУ, 1999. 72 с.

34. Карпов В.Н. Энергосбережение как самостоятельное направление профессиональной деятельности / Сборник научных трудов СПбГАУ // Энергосбережение, электропривод. 2000. С. 11-24.

35. Ключев В.И. Теория электропривода. М.: Энергоатомиздат, 2001.-704 с.

36. Копырин B.C., Ткачук A.A. Математическое моделирование асинхронного частотно-управляемого электропривода при рекуперативном торможении. // Электротехника. 1998. № 8. С. 19-25.

37. Копырин B.C., Ткачук A.A. Асинхронный частотно-управляемый отраслевой электропривод с эффективным инверторным торможением. // Промышленная энергетика. 1999. № 9.

38. Куликова Л.В., Андронов A.JI. Теоретические аспекты эффективности внедрения систем с частотно-регулируемым электроприводом // Ползуновский альманах. Барнаул: АлтГТУ. 2004. № 1. С. 104-109.

39. Куликова JI.B., Андронов А.Л. Энергосбережение в АПК Алтайского края Материалы МНТК «Электроэнергия и будущее цивилизации» - Томск 19-21 мая 2004.

40. Куликова JI.B., Андронов А.Л. Энергосберегающие режимы работы асинхронных двигателей //Вестник алтайской науки/ Эффективность и безопасность энергосбережения. Барнаул: Изд-во АлтГТУ -2004. № 1.-С. 145-151.

41. Куликова Л.В., Андронов А.Л. Принципы построения микропроцессорной системы управления ПЧ-АД / Ползуновский альманах. Барнаул: АлтГТУ. 2004. № 5.

42. Кудрявцев A.B., Богаченко Д.Д. Частотно-регулируемый электропривод насоса системы водоснабжения здания // Вестник МЭИ. 1995. №1.- С. 73-75.

43. Лезнов Б.С., Чебанов В.Б. Применение регулируемого электропривода в насосных установках систем водоснабжения и водоотведе-ния // Электротехника. 1995. № 7. С. 9-12.

44. Литвак В.В. Основы регионального энергосбережения. Томск: Изд-во НТЛ, 2002. 300 с.

45. Мартынов Б.А. О проделанной работе в области энергосбережения «Красноярскэнергонадзор» за 2000-2001 гг. и перспективах на 2002-2003 гг. // Вестник Красноярского аграрного университета. Красноярск, 2002. - С. 9-15.

46. Масандилов Л.Б., Анисимов В.А. Опыт разработки и применения асинхронных электроприводов с тиристорными преобразователями напряжения. // Электротехника. 2000. № 2. С. 32-36.

47. Никольский O.K., Куликова Л.В., Андронов А.Л. Анализ энергопотребления и возможности повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в Алтайском крае // Ползуновский альманах. Барнаул: АлтГТУ. 2004. № 1. С. 77 - 81.

48. Орлов B.C., Панков Б.В. и др. Анализ электропотребления и тарифов для бытовых потребителей//Промышленная энергетика. 1997. № 6.-С. 8-10.

49. О сущности и основных проблемах энергетической безопасности России / Воропай H.H., Клименко С.М., Криворуцкий С.М. // Изв. РАН Энергетика. 1996. № 8.

50. Остриров В.Н. Преобразователи для асинхронных частотно-регулируемых электроприводов широкого применения // Приводная техника. 1997. №2.-С. 15-17.

51. Отраслевой электропривод по системе преобразователь частоты с широтно-импульсной модуляцией -асинхронный двигатель/В.С. Ко-пырин, А.А. Ткачук, М.Я. Басалыгин и др./ЛТромышленная энергетика. 1996. №2.

52. Оттерпол Г., Хюбнер Р. Технические и экономические аспекты применения энергосберегающих электроприводов в насосных и вентиляторных механизмах (их опыта фирмы «Elpro AG», Германия) // Электротехника. 1995. № 7. С. 12-16.

53. О ценах на электроэнергию в европейских странах / Семенов В.А. // Энергетик. 1997. № 8.

54. Перспективы развития Единой энергетической системы России на период до 2010 г./И.М. Смирнов, B.C. Лященко, В.И. Чемоданов и др. // Электрические станции. 1999. № 9.

55. Поликарпов E.JI. Об оценке эффективности энергосберегающих мероприятий, осуществляемых предприятиями на заемные средства // Промышленная энергетика. 1997. № 2. С. 2-3.

56. Политика повышения эффективности использования энергии в Сахалинской области. Администрация Сахалинской области. ЦЭНЭФ. -Москва, 2000. 459 с.

57. Попов А.Н. Частотное управление асинхронным двигателем. // Электротехника. 1999. № 8. С. 5-11.

58. Преобразователи частоты в современном электроприводе. М.:МЭИ, 1998.

59. Прудникова Ю.И., Жарников С.И. Компьютерная программа «Вентиляторы. Управление производительностью и экономия энергии» // Тр. МЭИ. 1997. Вып. 675.

60. Розанов Ю.К. Электронные устройства электромеханических систем М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 272 с.

61. Родионов Р.В., Андрианов М.В. Особенности электропотребления комплектных приводов на базе преобразователей частоты с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором// Электротехника. 2002. №11. -С. 46-49.

62. Савин В.И. Развитие электроэнергетики России в период до 2010г. //Промышленная энергетика. 1995. № 4. С. 2-5.

63. Садовский С.И. О некоторых аспектах энергосбережения. // Промышленная энергетика. 1999. № 12.

64. Сандлер A.C., Сарбатов P.C. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. М.: Энергия, 1974.

65. Сарач Б.М. Энергосберегающая насосная станция (опыт практической реализации) // Вестник МЭИ. 1995. № 1.

66. Сарач Б.М., Бастунский А.М. Заводские и натурные испытания насосных агрегатов с преобразователями частоты//Электротехника. 1995. №7.

67. Сарач Б.М., Хромых И.Е. Опыт внедрения энергосберегающих насосных станций // Промышленная энергетика. 1997. № 8.

68. Семидуберский М.С. Насосы, компрессоры, вентиляторы -М.: Высшая школа, 1974.-232 с.

69. Терехов В.М. Современные способы управления и их применение в электроприводе// Электротехника. 2000. № 2. С. 25-28.

70. Фролов В.А. Оценка качества и цены энергии // Вестник Красноярского аграрного университета. Красноярск. - 2002. - С. 101103.

71. Хечуев Ю.Д. Результаты испытаний и опытной эксплуатации на предприятиях региона КМА энергосберегающих устройств на основе частотно-регулируемого электропривода с транзисторными преобразователями АТ 01 (АТ 02) // Электротехника. 2000. № 6. С. 59-61.

72. Хрилев Л.С., Васильев В.М,, Давыдов Б.А. Энергосбережению экономическую и правовую основу // Теплоэнергетика. 1995. № 6.

73. Хромых И.Е., Сарач Б.М. Оценочный энергоаудит систем холодного водоснабжения зданий в МО «Лефортово»//Труды МЭИ, № 676, 2000.

74. Цугленок Н.В., Михеева Н.Б. Нормирование потребления электрической энергии на предприятии как основа энергосбережения // Вестник Красноярского аграрного университета. Красноярск. - 2002. -С. 98-101.

75. Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода. М.: Энергия. 1979.

76. Чиликин М.Г., Сандлер А. С. Общий курс электропривода. М.: Энергоиздат. 1981.

77. Чуев П.В. Преобразователи частоты «Универсал» с двухзон-ной системой векторного управления асинхронными двигателями // Электротехника. 2002. № 11. С. 18-24.

78. Шаров А. Согреть Россию непросто//Российская газета, 20 марта 1996.

79. Шрейнер Р.Т., Поляков В.А. Адаптивная система векторного управления асинхронным электроприводом с ориентацией поля ротора// Электротехника. 1998. № 2. С. 23-29.

80. Экономика и энергетика Алтайского края тенденции и перспективы развития. - Барнаул: Азбука, 2004 - 586 с.

81. Электроэнергетика России. История и перспективы развития/ Под общ. ред. А.Ф. Дьякова. -М.: АО «Информэнерго», 1997.

82. Энергосбережение: Нормативно-правовая база, образование, информация и консультирование // Материалы 2-го международного научно-практического семинара 20-21 февраля 2001 г. Барнаул, 2001. - 51 с.

83. A.C.Technology Anticipated to Boost Sales in Variable Speed Driver Market. // EPE Journal. 1996. Vol.6, №. 2.P.7-8.

84. Aaltonen M., Titinen P., Lalu J., Heikkila S. Direct Torque Control of AC motor drives. ABB Review, 1995, № 3, p. 19-24.

85. Bose B.K. Power Electronics and Variable Frequency Drives. Technology and Application N/-Y/ / IEEE Press, 1996.

86. Braslavsky I. Energy saving in electric drive // Proceeding of the 5th international conference on unconventional electromechanical and electrical systems. Vol. 2, p.235-238. Poland, 2001.

87. Binder A. Armature insulation stress of low voltage A.C. Motors due to Inverter Supply// SIEMENS. BadNeustadt. Germany. S. 5.

88. Chalupa L., Low Cost High Efficiency Sensorless Drive For Brushless DC Motor Using MC68HC(7)05MC4. Motorola Semiconductor Application Note, AN1627,1998.

89. Frequency Converters for Speed Control of 2,2 to 315 kW Squirrel Cage Motors. Catalogue SAMI GS, ACS 500 Series ABB, EN-5808091-8, 9. 1998.

90. Skalka I., Low Cost Universal Motor Choper Drive System. Motorola Semiconductor Application Note, AN1661,1998.

91. Technical Guide. ABB. 1998. № 1.

92. Toliyat H.A., Suresh G. Abur A. Estimation of Voltage Distribution on the Inverter Fed Random Wound Induction Motor Windings Supplied Through Feeder Cable // IEEE Power Engineering Review. 1999. Vol. 19. № 1.

93. Нормативно-правовые документы

94. ГОСТ P 51380-99. Энергосбережение. Методы подтверждения соответствия показателей энергетической эффективности энергопотребляющей продукции их нормативным значениям. Общие требования.

95. ГОСТ Р 51387-99. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Общие положения.

96. ГОСТ Р 51541-99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Общие положения.

97. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

98. Единицы физических величин. Сборник нормативно-технических документов. М.: Изд-во стандартов, 1987. -176 с.

99. Инструкция по расчету экономической эффективности применения частотно-регулируемого электропривода. Министерство топлива и энергетики РФ, Главгосэнергонадзор. Москва, 1997.

100. Инструкция по расчету экономической эффективности применения частотно-регулируемого электропривода / ВНИИЭ и МЭИ (утверждена Минтопэнерго). М.: ВНИИЭ, 1997.Ильинский Н.Ф. Энергосберегающий электропривод // Энергия. 1999. № 2.

101. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М.: Минсельхозпрод РФ, 1998.-214с.

102. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. М.: Экономика, 1994. - 254 с.

103. Постановление Правительства РФ № 516 от 22 августа 2003 г. «О предельных уровнях тарифов на электрическую и тепловую энергию».

104. Постановление ФЭК РФ № 66-э/1 от 25 августа 2003 г. «О предельных уровнях тарифов на электрическую и тепловую энергию на 2004 г».

105. Отраслевая программа «Энергосбережение в АПК на 2001 -2006 гг.» Министерство сельского хозяйства. М., 2000.

106. Федеральная целевая программа «Энергосбережение России -основа энергосберегающей политики государства в регионах и отраслях экономики на 1998-2005 гг.». Минтопэнерго, Российское Агентство Энергоэффективности. М., 1998.

107. Федеральная целевая программа «Социальное развитие села до 2010 года». Постановление Правительства РФ от 3.12. 2002 г. № 858. Министерство сельского хозяйства. - М., 2002.

108. Федеральный закон № 28-ФЗ от 3 апреля 1996 г. «Об энергосбережении».

109. Основные направления энергосбережения Алтайского края на 2002 2005 годы. - Постановление Администрации Алтайского края от 12.08.2002 г. №441.

110. Годовой доклад отдела «Энергосбережение» ФГУ «Алтай-энергонадзор» за 2003 год. Барнаул. 2003. - 55 с.