Применения электропривода

Длина слова з Эниаке составляла 11 десятичных разрядов. Как АУ, так и ОЗУ состояли из кольцевых электронных счетчиков. Каждый разряд числа отображался одним кольцом. Схемы колец вырабатывали сигнал переноса при переходе с 9 на 0 и соединялись между собой, образуя 10-разрядные регистры. Применение электронных ламп вместо реле обусловило качественный скачок в быстродействии ЭВМ. Так, для Эниака время сложения двух 10-разрядных чисел составляло 200 мкс, умножение — 2,8 мс, а деление — 6 мс. Однако программа работы Эниака была по-прежнему «жесткой», только вводилась для получения большего быстродействия не с перфоленты, а со специальных коммутационных досок с ручным набором штеккеров. Эниак имел за счет применения электронных элементов вместо релейных быстродействие сразу на 3 порядка (!) выше, чем Марк-1, -2. Но все же и Марк, и Эниак были скорее техническими, чем логическими и архитектурными решениями новых ЦВМ. Долгое время считалось, что Эниак был первой ЭВМ. Однако в последние годы появились свидетельства и документы, опровергающие это.

В последней главе рассмотрены примеры применения электронных устройств в промышленности: контроль механических, тепловых, акустических и оптических величин, контроль состава и свойств веществ и дефектоскопический контроль; показано, как из отдельных узлов, схемы которых описаны в книге, могут быть построены более сложные электронные устройства.

§ 11.1. Области применения электронных устройств

В гл. 5—9 рассмотрено применение полупроводниковых приборов, интегральных микросхем в усилительных, выпрямительных, импульсных и цифровых устройствах и автогенераторах, которые служат основой для создания электронной аппаратуры, используемой в промышленности для разных целей. Как отмечалось во введении, промышленная электроника имеет три основных направления: информационное, энергетическое и технологическое. В данной главе описаны примеры применения электронных устройств в промышленности для решения некоторых задач информационной электроники. К этим задачам относятся измерения электрических и неэлектрических величин, характеризующих параметры различных технологических процессов, контроль качества материалов, полуфабрикатов и готовых изделий, автоматическое регулирование и управление всевозможными объектами и производственными процессами на основе анализа результатов измерений и контроля многочисленных параметров в процессе производства.

§ 11.1 .Области применения электронных устройств § 11.2. Электронные устройства для контроля механических величин § 11.3. Электронные устройства для контроля тепловых величин § 11.4. Электронные устройства для контроля акустических величин § 11.5. Электронные устройства для контроля оптических величин § 11.6. Электронные устройства для контроля состава и свойств веществ

§ 11.1. Области применения электронных устройств........ 293

В первом разделе книги описаны основные элементы схем промышленной электроники — электронные, ионные и полупроводниковые приборы. Во втором разделе рассматриваются узлы радиоэлектронной аппаратуры — выпрямители, усилители, генераторы. В третьем разделе приведены примеры применения электронных, ионных и полупроводниковых приборов в промышленности.

Электроника — область науки и техники, охватывающая вопросы изучения и применения электронных и ионных явлений, протекающих в вакууме, газах, жидкостях, твердых телах и в плазме, а также на их границах. Электроника как наука состоит из двух основных разделов.

2. Технической (прикладной) электроники, предметом изучения которой является теория и практика применения электронных и ионных приборов, устройств, систем и установок в различных областях — науке, промышленности, связи, транспорте, строительстве, сельском хозяйстве и др.

28. Основы применения электронных приборов/ Ю. Д. Рагозин, В. П. Аксенов, В. И. Марин, О. В. Аристов — М..: Высшая школа, 1975.— 367 с.

14.1. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ

Электрификация нефтяной и газовой промышленности в нашей стране осуществляется на базе применения электропривода переменного тока. Рост электрических нагрузок в нефтяной и газовой промышленности вызывает необходимость развития генерирующих мощностей и линий электропередачи в энергосистемах, так как подавляющая часть электроэнергии на предприятия поступает от государственных энергосистем. Доля электроэнергии, получаемой от передвижных электростанций, энергопоездов и плавучих электростанций на ранней стадии освоения месторождений, ничтожна в общем балансе злектропотребления отраслей.

Анализ зарубежного опыта применения электропривода в бурении показывает, что установки «с регулируемым электроприводом используются давно и в широкой номенклатуре [47, 53, 100, 114—123]. На установках с глубиной бурения 4000 м и более, принадлежащих американским фирмам, доля электропривода к концу 1975 г. превысила 40%, а в морском бурении — 82%. Большая часть таких установок имеет дизель-электриче? ский привод постоянного тока. В США число буровых установок с регулируемым электроприводом за период с 1960 по 1975 г. возросло в 4 раза. Технические данные лебедок зарубежных буровых установок с электроприводом, представляющих наибольший интерес, также приведены в табл. 12.

При выборе системы электропривода спуско-подъемного агрегата следует иметь в виду, что главные механизмы буровой установки — лебедка, насосы и роторный стол — являются составными частями единого комплекса и связаны между собой как задачами взаимодействия в ведении технологического процесса, так и общностью ряда конструктивных факторов. Вопрос о выборе вида привода главных механизмов должен решаться комплексно, с учетом назначения установки, технологических требований, условий энергоснабжения, возможности унификации технических решений и т. д. Решающим критерием выбора системы привода является максимум технико-экономической эффективности установки в целом. Задача выбора привода спуско-подъемного агрегата должна решаться как часть общей проблемы применения электропривода для всех главных механизмов.

Возможность создания электрического двигателя была обусловлена успехами в области электромагнетизма. Вторая четверть XIX в. характеризуется разработкой разнообразных физических приборов, наглядно демонстрирующих превращение электрической энергии в механическую. Первый электродвигатель, с помощью которого осуществлен электропривод, был построен в 1834—1838 гг. петербургским академиком Б. С. Якоби, в 1838 г. на Неве были проведены испытания этого двигателя, установленного на небольшом катере, вмещавшем 12—14 чел.; это было первое судно, приводившееся в движение электродвигателем. Однако отсутствие экономичных источников электрической энергии не позволило внедрить электропривод в промышленность. Развитие электропривода совершалось в длительной борьбе со старыми, отживающими способами распределения механической энергии, и прошло более полувека, прежде чем окончательно победило передовое прогрессивное направление. До создания промышленного типа электрического генератора (3. Грамм, 1870 г.) встречались лишь отдельные случаи применения электропривода. Известно, например, что в 50—60-х годах XIX в. некоторое распространение получил электродвигатель французского электротехника Фромана, приводивший в движение типографские и ткацкие станки. Прогрессивную роль в развитии электропривода сыграло изобретение в 1860 г. итальянским ученым А. Пачинотти электродвигателя с кольцевым якорем.

Анализированы технико-экономические показатели эксплуатации электрического привода газовых компрэссоров и рассмотрены перспективы применения электропривода для компримирования газа и транспорта его по магистральным газопроводам.

Перспективы применения электропривода для транспорта газа

Перспективы применения электропривода для транспорта газа 249

Значение схем генератор — двигатель и «электрического вала» можно отчетливо видеть на примере совершенствования бумагоделательных машин. До применения электропривода бумагоделательные машины развивали скорость до 60 м/мин при ширине бумажного полотна (газетная бумага) в 1,89 м. Современные бумагоделательные машины имеют скорость 600—

Значение схемы генератор—двигатель и электрического вала можно отчетливо видеть на примере совершенствования бумагоделательных машин. До применения электропривода бумагоделательные машины развивали скорость до 60 м/мин при ширине бумажного полотна (газетная бумага) 1,89 м. Современные бумагоделательные машины имеют скорость 600— 900 м/мин при ширине бумаги до 9 м '. Наиболее крупные бумагоделательные машины имеют более 50 индивидуальных электроприводов общей мощностью свыше 5 тыс. кВт.

Особой областью применения электропривода является электрическая тяга.

Способы изменения частоты вращения двигателей трехфазного тока малоэкономичны и в итоге сводят почти на нет преимущества регулирования ТК путем « = var. Применение постоянного тока требует дорогих дополнительных устройств и усложняет установку. Гидромуфты не нашли сколько-нибудь широкого применения, так как при номинальной частоте вращения расходуют до 3—5% передаваемой энергии, а при уменьшении частоты вращения (пг) приводного двигателя КПД их падает примерно пропорционально п'/п°. В итоге при значительных понижениях п экономия электроэнергии, даваемая гидромуфтами, невелика, а установка усложняется. Поэтому до последнего времени электропривод применялся для ТК мощностью не более 6—9 МВт. В случае применения электропривода д = const перерасходы электроэнергии довольно значительны. Связано это с тем, что частоту вращения ТК приходится выбирать по летним или изменяющимся технологическим условиям, когда она максимальна для достижения необходимого давления и расхода на нагнетании при худших условиях. Принимают обычно и некоторый запас. При более низких температурах наружного воздуха или технологических газов расход и давление ТК регулируют обычно дросселированием на всасывании, при котором удельная работа /к компрессора остается примерно одинаковой и равной максимальной — летней, несмотря на снижение давления на нагнетании ТК и уменьшении массового расхода газа. Иными словами,