16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/244/15993.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 08 (244) апрель 2014 года

Собственные опыты ставят в МЭИ

Энергетика: образование Ирина КРИВОШАПКА

В Московском энергетическом институте недавно открылась уникальная лаборатория электропривода совместного учебно-консультационного центра «АББ – МЭИ».

По словам сотрудников вуза, кафедра автоматизированного электропривода МЭИ в следующем году будет отмечать 85-летие. За это время она подготовила сотни специалистов по электроприводам, а также многократно модернизировалась: установлены новые типы силовых преобразователей, появилось несколько новых элементов, однако с развитием техники поддерживать актуальный уровень оборудования и измерительных средств в рамках имеющегося формата лаборатории становилось все сложнее. Требовалась полная модернизация.

В научном плане электропривод - динамично развивающаяся наука, требующая постоянной модификации и усовершенствования учебных программ и содержания дисциплин.

Создать новую лабораторию невозможно без значительных материальных затрат. Многие производители электротехнического оборудования оказывали содействие кафедре, предоставляя свое оборудование для наполнения лабораторных стендов, однако стоимость отдельных единиц преобразовательной техники, релейно-контакторных устройств или электродвигателей несравнима с общими затратами, которые включают в себя конструкцию стенда, соединительные провода, средства осциллографирования и измерений, сборка и монтаж и многое другое. И когда в 2011 году компания АББ предложила решить проблему модернизации комплексно, поставив весь перечень оборудования и обеспечив сборку лабораторных стендов, со стороны кафедры автоматизированного электропривода началась разработка технического проекта новой лаборатории.

АББ владеет широким спектром оборудования для решений в области электроэнергетики, поэтому новые лабораторные стенды на 90 процентов состоят из компонентов производства компании. Остальные 10 процентов составляют непрофильные устройства, такие, как компьютер, цифровой осциллограф, датчик момента и некоторые другие.

Впервые разработка лабораторного оборудования велась без оглядки на стоимость проекта, поэтому в стенды были заложены самые передовые решения и все необходимые функции для эффективного обучения студентов. Расширена и аудитория за счет адаптации под базовый курс основ электропривода, который читают учащимся пятнадцати электротехнических профилей (специальностей) МЭИ, а это более трехсот студентов в год.

В марте 2012 года состоялось обсуждение и защита концепции лаборатории. Тогда же были определены основные параметры оборудования стендов, ориентация на читаемые кафедрой курсы и место лаборатории в учебном процессе. Спустя два месяца кафедра автоматизированного электропривода подготовила технический проект, содержащий полные принципиальные схемы, спецификацию оборудования, описание конструкции и порядка сборки — около ста страниц эскизной технической документации. Одновременно с этим компания АББ разместила заказы на оборудование на заводах Европы и Северной Америки. Оборудования пришлось ждать более полугода: все двигатели выполнены со встроенными датчиками температуры, чтобы студенты могли ставить опыты по их нагреву в различных режимах работы, а преобразователь частоты ACS880, поставленный для стендов в конце 2012 года, официально вышел на рынок только в 2013 году.

Девять месяцев заняла сборка стендов в ООО «Инженерное оборудование» — партнере компании АББ. Специалистам впервые пришлось собирать подобные электротехнические установки, конструкция требовала иных подходов ведения документации и монтажа, однако результат оказался высокого качества. С декабря 2013 года по январь 2014 года сборка и монтаж осуществлялись на территории МЭИ.

Торжественное открытие лаборатории состоялось в январе, событие было приурочено к ежегодному научно-практическому семинару, проводимому на кафедре автоматизированного электропривода по различным актуальным вопросам электропривода.

От идеи до торжественного открытия прошло три года. Сегодня новая лаборатория содержит стенды четырех разных типов электрических машин. Каждая машина может быть индивидуально испытана студентами. Это двигатель постоянного тока, асинхронный двигатель с фазным ротором, асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и синхронная машина с постоянными магнитами. Все двигатели имеют мощность 5,5 кВт, больше, чем у любого известного лабораторного оборудования, имеющегося на рынке. Получив опыт работы с такими машинами, студенты, придя на производство, будут готовы работать с мощностями до 100 кВт и выше.

Кроме двигателей, стенды укомплектованы мягкими пускателями, тиристорными выпрямителями, преобразователями частоты и рекуперативными преобразователями частоты, которые могут возвращать энергию торможения в сеть без гармонических искажений с cos(φ) = 1. Имеется большое количество релейно-контакторных элементов и программируемый логический контроллер с панелью управления.

Для определения скорости и момента электродвигателей применяются тахогенераторы и датчики момента. Таким образом, студент не должен тратить много времени на освоение косвенных методов измерения момента, как он делал раньше. Это освобождает и без того дефицитное время на выполнение полезных экспериментов. Имеется полный комплект датчиков тока и напряжения, графический анализатор показателей качества сети. Результаты всех экспериментов регистрируются компьютерным осциллографом, способным записывать до шестнадцати сигналов на частотах до 400 кГц.

Для обеспечения безопасности предусмотрены серьезные защиты от коротких замыканий, перегрузки по току, превышения скорости.

Лабораторные работы могут быть адаптированы для разных электротехнических специальностей. Так, специалисты по электроснабжению могут детально изучать влияние различных электроприводов на электрическую сеть, специалисты по инженерной экологии и охране труда ставить опыты по безопасности в электроустановках и изучать решения по защите человека от поражения электрическим током, а специалисты по электрическим машинам сравнить в одинаковых условиях работу четырех разных типов электродвигателей.

– Тематика моей бакалаврской работы связана с новыми стендами, – рассказывает студентка группы Эл-1-10 Дарья Грищук. – Я готовлю описание лабораторных работ для курса «Логические системы управления электроприводов». Здорово, что я смогу проделать практическую часть бакалаврской на реальном оборудовании этой весной. Спешу скорее подготовить задания на лабораторке, так как их в этом семестре будет выполнять моя группа.


В настоящее время около 60 процентов всей вырабатываемой в мире электроэнергии потребляется электроприводом. Остальные 40 процентов используются на освещение, нагрев, вычислительную технику и электрический транспорт. Электроприводы - это насосы, вентиляторы, подъемные краны, прокатные станы, дымососы, роботы. В проигрывателе компакт-дисков есть электропривод вращения диска, позиционирования лазера вдоль диска, фокусировки луча, выброса и фиксации диска — мы окружены электроприводами. Самые маленькие электроприводы применяются в DLP-проекторах, где несколько миллионов маленьких зеркал с использованием электростатического принципа меняют свое угловое положение пять тысяч раз в секунду, формируя видимую нами картинку.


Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 08 (244) апрель 2014 года:

  • Самолет на солнечных батареях, способный летать круглые сутки, представлен в Швейцарии

    Изобретатели самолета на солнечной энергии Solar Impulse представили его вторую модификацию, способную совершать полеты длительностью до шести суток. Кроме того, увеличены размеры: размах крыльев составляет 72 метра. На крыльях и фюзеляже установлены 17248 солнечных панелей. Первый кругосветный полет аппарата состоится через год. ...

  • Оптовая цена на электроэнергию может вырасти на 7 процентов

    Рост стоимости электроэнергии на оптовом рынке по первой ценовой зоне (одноставочная цена) в 2014 году может составить 7 процентов, прогнозирует НП «Совет рынка». ...

  • «Честные люди оплачивают безделье...»
    «Честные люди оплачивают безделье...»

    Так жестко сказал про энергокомпании активист Общероссийского народного фронта Александр Пузанов на встрече с президентом РФ. В ответ Владимир Путин сообщил, что считает возможным организовать проверку компаний энергетической отрасли. «Давайте к этому вернемся, соответствующие инструменты есть», – подчеркнул президент, выслушав представителя ОНФ, который обвинил генерирующие и сетевые компании в неэффективной работе и желании существенн...

  • Производительность труда как критерий уровня экономического развития государства
    Производительность труда как критерий уровня экономического развития государства

    Сегодня, как известно, валовый внутренний продукт (ВВП) России формируется в основном за счет налогов нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а также торговли, сферы обслуживания и услуг. К сожалению, остальные отрасли народного хозяйства нашей страны являются убыточными, поскольку близки к разрушению или находятся в полном упадке. ...

  • Собственные опыты ставят в МЭИ
    Собственные опыты ставят в МЭИ

    В Московском энергетическом институте недавно открылась уникальная лаборатория электропривода совместного учебно-консультационного центра «АББ – МЭИ». ...