Электропривод является неотъемлемой составляющей практически всех современных рабочих машин и агрегатов, использующих в промышленности и сельскохозяйственном производстве. От правильности выбора электропривода зависят производительность, точность, надежность и скорость рабочих машин, особенно во время пуска и торможения.
Правильное сочетание механических характеристик исполнительных органов рабочих машин и электропривода является условием оптимального конструктивного и технологического решения. Актуальным является вопрос рационального использования электроэнергии и энергосбережения средствами электропривода.
Основными потребителями электроэнергии в промышленности и сельском хозяйстве являются электромеханические системы (ЭМС), электрическое освещение и электротехнологические установки (электронагрев, электролиз, электросварка и др.).
Более 60% произведенной в мире электрической энергии потребляют электроприводы; при этом доля ЭМС с асинхронными двигателями (АД) составляет около 80%.
Стоимость электроэнергии, потребляемой ЭМС в течение срока эксплуатации, значительно превышает стоимость оборудования и затраты на обслуживание и поэтому важно достичь экономии электроэнергии и ее оплаты.
Уровень эффективности использования электрической энергии в промышленности и сельскохозяйственном производстве определяют отношением результатов использования энергии к затратам энергии на получение этих результатов. Показателями уровня эффективности использования энергии могут быть: энергоотдача – прямой показатель и энергоемкость – обратный показатель уровня эффективности.
Определение энергоэффективности ЭМС переменного тока осуществляют двумя основными составляющими: энергопотреблением (за критерий энергопотребления выбирают коэффициент мощности) и энергопотреблением (преобразованием) потребленной энергии (по критерию энергопотребления).
Повышать уровень эффективности использования электрической энергии можно путем уменьшения удельных расходов энергии на единицу продукции за счет рационализации режима работы оборудования, совершенствования технологий производства и уменьшения потерь энергии при ее транспортировке и преобразовании.
«Силовые преобразователи автоматизированных электроприводов» является технической дисциплиной, которая рассматривает конструкцию, принцип действия полупроводниковых приборов, их свойства, характеристики, основные положения теории и расчета выпрямителей и инверторов, электромагнитные процессы и энергетические показатели, структуры и принципы действия систем управления, аварийные режимы и способы защиты преобразователей от аварий.
Цель изучения дисциплины – теоретическая и практическая подготовка бакалавров в области электромеханики, обслуживании этой отрасли электронными устройствами измерения, контроля и управления электроприводами.
Курс «Силовые преобразователи автоматизированных электроприводов» имеет связь с такими дисциплинами: Черчение (используется умение студентов читать чертежи устройства), Физика (используется материал разделов «Электричество и магнетизм», «Физика твердого тела»), Высшая математика (используется знание студентами комплексных чисел, дифференциального и интегрального исчисления, векторного анализа).
Приобретенные знания и умения используются при изучении дисциплин: «Автоматизированный электропривод», «Элементы автоматизированного электропривода».
Предмет изучения: вентильные преобразователи электрической энергии (схемотехника, электромагнитные процессы, режимы работы, принципы управления, энергетические показатели, области применения).
Основные разделы: силовые полупроводниковые ключи, управляемые выпрямители и ведомые сетью инверторы, широтно-импульсные преобразователи (прерыватели постоянного напряжения), преобразователи частоты (со звеном постоянного тока и непосредственные), автономные инверторы напряжения и тока, прерыватели переменного напряжения, импульсные источники питания.
Предварительными условиями, необходимыми для изучения дисциплины, есть знания с таких курсов:
1) высшая математика
2) физика (механика, электричество и магнетизм);
3) инженерная графика.
Ученые, которые разрабатывали курс и имели выдающиеся труды с дисциплины: М.І. Шпика, С.О. Закурдай, В.А. Герасименко и др.
Студенты, которые хотят иметь знания с курса «Силовые преобразователи автоматизированных электроприводов», изучают предмет и пишут научную работу. Но не всегда выходит это сделать самостоятельно, поэтому обращаются к специалистам. Такой организацией есть ИЦ «KURSOVIKS».
