- •Г.Я. Пятибратов история развития и современные проблемы электроэнергетики и электротехники
- •140400 Электроэнергетика и электротехника
- •Оглавление
- •4.3. Задачи и проблемы дальнейшего повышения технического уровня современных 71
- •5. Проблемы и тенденции развития и практики электроэнергетики 76
- •Основные этапы развития электротехники и электроэнергетики
- •Историческая обусловленность возникновения
- •1.2. История становления электротехники
- •1.3. Основные этапы развития электромеханики
- •1.4. История возникновения электропривода
- •Зарождение и начальные этапы развития
- •1.6. Начало электрификации промышленности в России
- •1.7. Основные этапы развития электротехники
- •Значение электротехники и электроэнергетики для технического прогресса
- •Появление и развитие в россии системы высшего образования по электротехнике и электроэнергетике
- •2.1. История появления высшего технического образования в России
- •2.2. Возникновение системы подготовки специалистов по электротехнике и электроэнергетике
- •2.3. Подготовка специалистов по электротехнике и электроэнергетике в Новочеркасском политехническом вузе
- •Развитие теории электротехники и электромеханических систем
- •3.1. Становление теории электромеханических систем
- •3.2. Этапы развития теории электромеханических систем
- •3.3. Современные направления развития теории электромеханических систем
- •4. Проблемы и тенденции развития практики современных электротехнических систем
- •4.1. Задачи совершенствования электротехнических устройств и систем
- •4.2. Направления развития элементной базы электромеханических систем
- •4.2.1. Направления совершенствования механических преобразователей движения
- •4.2.2. Совершенствование конструкций электрических двигателей
- •4.2.3. Совершенствование полупроводниковых преобразователей
- •4.2.4. Развитие микропроцессорных средств управления
- •4.2.5. Совершенствование средств измерения в электротехнике и электроэнергетике
- •4.3. Задачи и проблемы дальнейшего повышения технического уровня современных электромеханических систем
- •Проблемы и тенденции развития и практики электроэнергетики
- •5.1. Общие закономерности развития теории
- •5.2. Взаимообусловленность развития теории
- •5.3. Основные этапы развития электроэнергетики России
- •5.3.1. Начало развития электроэнергетики России
- •5.3. 2. Послевоенное развитие электроэнергетики России
- •5.3.3. Особенности развития современной
- •5.4. Развитие электроэнергетических систем
- •5.4.1. Особенности развития электроэнергетических систем
- •5.4.2. Проблемы развития электроэнергетических систем и пути их решения
- •5.5. Развитие современных электрических сетей
- •Состояние и перспективы развития
- •Современное состояние электроэнергетики России
- •6.2. Задачи развития современной электроэнергетики России
- •6.3. Перспективы развития электроэнергетики России
- •Перспективы и направления развития
- •7.1. Возможности использования имеющихся энергоресурсов в XXI в.
- •7.2. Перспективы использования традиционных источников энергии
- •7.3. Перспективы развития энергетики, использующей возобновляемые источники энергии
- •7.4. Перспективы развития атомной энергетики
- •7.5. Перспективы использования термоядерной энергии
- •Заключение
- •Библиографический список
- •История развития и соременные проблемы электротехники
- •346428, Г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
- •346428, Г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
4. Проблемы и тенденции развития практики современных электротехнических систем
4.1. Задачи совершенствования электротехнических устройств и систем
В связи со структурной перестройкой общества и распадом СССР произошли значительные изменения в организации работы электротехнической промышленности. В период интенсивного развития электротехнической промышленности новые заводы по производству комплектующих для электромеханических систем создавались в основном в союзных республиках. После распада СССР это потребовало перестройки структуры электротехнической промышленности России, в результате чего многие заводы должны были расширить номенклатуру выпускаемой продукции.
В целом снижение в конце ХХ в. объемов производственной продукции предприятиями России привело к уменьшению потребности в новых электротехнических устройствах, значительно уменьшилось потребление электроэнергии в период с 1986 по 2001 гг. В этот период в странах СНГ уменьшение потребления электроэнергии составило 24 % (с 1673,5 до 1275 млрд кВт×ч). В России в 1986 г. потребление электроэнергии составляло 1082,2 млрд кВт×ч, а к 2001 г. уменьшилось до 888 млрд кВт×ч, т.е. на 18 %. Это привело к замедлению темпов развития современных электротехнических и электроэнергетических систем.
Анализ современного состояния электрификации промышленности и развития систем комплексной автоматизации показывает, что их основой является регулируемый электрический привод, который в настоящее время получил широкое применение во всех сферах жизни и деятельности общества – от промышленного производства до сферы быта. Благодаря постоянному совершенствованию технических показателей ЭМС они во всех областях применения являются основой современного технического прогресса.
При решении задач комплексной механизации и автоматизации технологических процессов, повышения качества, надежности, экономичности и производительности различных рабочих машин важную роль играет совершенствование ЭМС. В развитии современных ЭМС наблюдается ряд особенностей, обусловленных состоянием их элементной базы и потребностями производства.
Первой особенностью развития электромеханических систем на данном этапе является расширение области применения регулируемого электропривода, главным образом за счет количественного и качественного роста регулируемых электроприводов переменного тока. Достигнутые в последние годы успехи в совершенствовании тиристорных и транзисторных преобразователей частоты привели к интенсивному развитию регулируемых электроприводов переменного тока, использующих двигатели более простой конструкции и с меньшей металлоемкостью, что приводит к вытеснению регулируемых электроприводов постоянного тока.
Второй особенностью развития современных электромеханических систем является повышение технологических требований к статическим и динамическим показателям их работы, расширение и усложнение его функций, связанных с управлением технологическими процессами. Их развитие идет по пути создания систем числового программного управления и расширения использования современной микропроцессорной техники.
Третьей особенностью развития электромеханических систем является стремление к унификации их элементной базы, созданию комплектных электроприводов путем использования современной микроэлектроники и блочно-модульного принципа реализации.
Четвертой особенностью развития современных электромеханических систем является широкое их применение для реализации ресурсо- и энергосберегающих технологий при управлении производственными процессами. Развитие промышленности определяет возрастающее значение автоматизированного электропривода как энергетической основы автоматизации производственных процессов. Совершенствование большинства технологических процессов, внедрение энергосберегающих технических решений немыслимо без учета и использования возможностей современных ЭМС.
Современные электромеханические системы являются крупнейшими потребителями электрической энергии: из всего огромного объема электроэнергии, вырабатываемой в нашей стране, более 60 % преобразуется в механическую энергию, необходимую для работы машин и механизмов во всех отраслях промышленности и в быту. В связи с этим энергетические показатели массовых электроприводов малой и средней мощности имеют важнейшее значение в решении экономических проблем, стоящих перед нашей страной. Вопрос рационального, экономичного расходования электроэнергии требует сегодня особого внимания. Эта проблема требует проведения исследований и разработки мероприятий, направленных на повышение КПД и на организацию соответствующего управления работой технологическими машинами, обеспечивающего минимизацию с помощью электропривода потребления электроэнергии.
Пятой особенностью развития современных электромеханических систем является стремление к органическому конструкционному слиянию двигателя и механизма. Эта особенность определяется общей тенденцией развития техники, направленной на упрощение кинематических цепей машин и механизмов, что стало возможным благодаря встраиванию в механизм электродвигателей. Одним из проявлений этой тенденции является стремление к широкому использованию безредукторного электропривода. В настоящее время созданы мощные электроприводы прокатных станов, шахтных подъемных машин, экскаваторов, скоростных лифтов, где используют тихоходные двигатели, имеющие номинальную частоту вращения от 8 до 120 об/мин. Несмотря на повышенные габариты и массу таких двигателей применение безредукторных электроприводов оправдывается их большей надежностью и быстродействием.
Рассмотренные особенности, проблемы и тенденции развития современных электротехнических и электромеханических систем определяют необходимость совершенствования их элементной базы.