УДК 621.316.72

Н.А. Ломко, канд. техн. наук

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ РЕЖИМЫ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ МАГНИТОДИНАМИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

        Исследование электромагнитных процессов в технологических системах, разработка теории и научных принципов реализации в них энергоэффективных режимов являются одним из приоритетных научных направлений в отделе электропитания технологических систем. Результаты в этом направлении нашли отображение в монографиях, посвященных вопросам электроснабжения электротехнологических установок, повышения эффективности использования электроэнергии в системах электротехнологии и разработки систем электропитания магнитодинамических установок (МДУ). Такие электротехнологические процессы являются довольно энергоемкими.
        Особенно следует отметить магнитодинамические установки, в частности, магнитодинамические насосы и индукционные плавильные печи, которые являются не только мощными электрическими нагрузками, но и предъявляют определенные требования к обеспечению их электромагнитных систем (индукторов и электромагнитов) необходимыми напряжениями с определенным фазовым соотношением. Поэтому для комплексного решения проблем, связанных с обеспечением условий оптимизации технологических режимов магнитодинамических установок и электромагнитной совместимости этих установок с питающей трехфазной сетью, необходимы специализированные системы электропитания. Каждая отдельная конструкция МДУ обычно рассчитана на соответствующий электротехнологический процесс. Поэтому система электропитания каждой МДУ имеет свои особенности. Причем эти особенности зависят не только от назначения и конструктивных отличий той или другой МДУ, а и от того, какой способ преобразования электрической энергии применен для обеспечения необходимого технологического процесса.
        Производительность технологического процесса в значительной мере зависит от направления и скорости движения расплавленного металла на отдельных участках каналов МДУ. Поэтому параметры электроэнергии, которые подведены к электромагнитным системам МДУ, создающим электромагнитную силу, которая действует на расплавленный металл на отдельном участке канала и обеспечивает его движение, должны отвечать определенным требованиям. Для глубокого и плавного регулирования напряжения на электромагнитных системах МДУ является перспективным использование тиристорных регуляторов напряжения. Несмотря на то, что при использовании тиристорного регулятора напряжения с фазоимпульсным управлением реализуется наиболее простой способ регулирования напряжения, однако при этом анализ электромагнитных процессов в МДУ является довольно сложным, так как продолжительность открытого состояния тиристоров регулятора определяется не только углами их управления, а состоянием и характером нагрузки. В отделе ведутся исследования, направленные на разработку эффективных способов регулирования электромагнитной силой, которая действует на расплавленный металл на отдельных участках каналов МДУ. В частности, ведутся исследования законов регулирования электромагнитной силой при применении в системах электропитания МДУ тиристорных регуляторов напряжения.
        На основании результатов, полученных по НДР “Элис”, которая завершена в 2007 г., разработана методика прогнозного типа, дающая возможность определить оптимальные параметры электропитания для двухиндукторных индукционных канальных печей и МДУ. Это особенно важно при проектировании и разработке систем питания и управления мощных магнитодинамических установок, где разность между мощностями, которые распределяются между индукторами, может достигать десятков и сотен киловатт.