Научная статья на тему 'Современный технологический уклад и его ресурсное обеспечение'

Современный технологический уклад и его ресурсное обеспечение Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
118
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УКЛАД / РЕСУРСНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ / ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА / ELECTRIC POWER INDUSTRY / ЭЛЕКТРОПРИВОД / ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ / ENERGY SAVING / ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ / FREQUENCY CONVERTER / КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ / POWER QUALITY / ТРУДОВЫЕ РЕСУРСЫ / LABOR RESOURCES / ИНЖЕНЕРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ / ENGINEERING EDUCATION / НАУЧНЫЙ СЕКТОР / SCIENCE SECTOR / TECHNOLOGY STATE-OF-THE-ART / SUPPLY OF RESOURCES

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Шевырёв Юрий Вадимович, Фёдоров Олег Васильевич, Сарваров Анвар Сабулханович

Электрическая энергия является наиболее востребованным ресурсом на всех этапах горного производства. Эффективность потребления электроэнергии на горных предприятиях неразрывно связана с развитием и совершенствованием электрического привода, который является основным потребителем электроэнергии в промышленности. Большое разнообразие электроприводов создает определенные сложности в развитии электроремонтной базы горных предприятий, в обеспечении запасными частями и комплектующими, особенно для импортного оборудования. Массовое применение преобразователей частоты является причиной значительного искажения синусоидальной формы напряжения в электрических сетях. Для улучшения качества электроэнергии при работе частотно-регулируемого электропривода переменного тока необходимо применение преобразователей частоты с активным выпрямителем. Сложившаяся система подготовки специалистов с высшим образованием (бакалавриат, специалитет, магистратура) не достаточно ориентирована на решение задач в области генерации электроэнергии и электрообеспечения промышленности и населения. Наука превратилась в высококонкурентную сферу деятельности. Чтобы войти в группу мировых лидеров, необходимо увеличить расходы на образование и науку в несколько раз.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Шевырёв Юрий Вадимович, Фёдоров Олег Васильевич, Сарваров Анвар Сабулханович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TECHNOLOGY STATE-OF-THE-ART AND SUPPLY OF RESOURCES

Electric energy is the most called-up resource in all phases of mining. Electric energy consumption efficiency in mines is inseparably connected with the development and improvement of electric drive that is the major power consumer in industry. Owing to wide variety of electric drives, the expansion of electrical repair facilities and supply of spare and constituent parts is complicated, especially regarding foreign equipment in mines. Mass use of frequency converters is the cause of considerable distortion of the sine curve of voltage in power grids. In order to improve power quality in operation of variable-frequency AC drives, they need active rectifier. The current system of training of higher education specialists (Bachelor's, Specialist and Master's degree holders) is insufficiently focused on the problems in the sphere of power generation and supply of industry and population. Science has converted into a high-competition area of activity. On the other hand, Russia invests in basic research much smaller percent of GDP as against the world's leading nations of advance in science and technology. To enter the group of the worldwide leaders, Russia should raise education and science expenditures several times.

Текст научной работы на тему «Современный технологический уклад и его ресурсное обеспечение»

УДК 620.91 (075.8)

Ю.В. Шевырёв, О.В. Фёдоров, А.С. Сарваров

СОВРЕМЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УКЛАД И ЕГО РЕСУРСНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Электрическая энергия является наиболее востребованным ресурсом на всех этапах горного производства. Эффективность потребления электроэнергии на горных предприятиях неразрывно связана с развитием и совершенствованием электрического привода, который является основным потребителем электроэнергии в промышленности. Большое разнообразие электроприводов создает определенные сложности в развитии электроремонтной базы горных предприятий, в обеспечении запасными частями и комплектующими, особенно для импортного оборудования. Массовое применение преобразователей частоты является причиной значительного искажения синусоидальной формы напряжения в электрических сетях. Для улучшения качества электроэнергии при работе частотно-регулируемого электропривода переменного тока необходимо применение преобразователей частоты с активным выпрямителем. Сложившаяся система подготовки специалистов с высшим образованием (бакалавриат, специалитет, магистратура) не достаточно ориентирована на решение задач в области генерации электроэнергии и электрообеспечения промышленности и населения. Наука превратилась в высококонкурентную сферу деятельности. Чтобы войти в группу мировых лидеров, необходимо увеличить расходы на образование и науку в несколько раз.

Ключевые слова. Технологический уклад, ресурсное обеспечение, электроэнергетика, электропривод, энергосбережение, преобразователь частоты, качество электроэнергии, трудовые ресурсы, инженерное образование, научный сектор.

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-3-0-82-90

Технологический уклад (ТУ) — понятие теории научно-технического прогресса, впервые введенное в отечественную науку экономистами Д.С. Львовым и С.Ю. Глазьевым [1, 2]. Означает совокупность сопряженных производств, имеющих единый технический уровень и развивающихся синхронно. Смена доминирующих в экономике технологических укладов предопределяет неравномерный ход научно-технического прогресса.

Наиболее распространена следующая последовательность сменяемости технологических укладов.

Первый уклад (примерно 1785—1835) был основан на новых технологиях в текстильной промышленности, использовании энергии воды.

Второй уклад (1830—1880) — распространение парового двигателя в промышленности, на транспорте (железные дороги, паровые суда).

Третий уклад (примерно 1880—1940) — повсеместное использование электрической энергии, развитие металлургии и химии, сложного машиностроения включая автомобильное и, главное — военное (производство новых видов воору-

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 3. С. 82-90. © Ю.В. Шевырёв, О.В. Фёдоров, А.С. Сарваров. 2018.

жений). Возникли радиосвязь, телеграф. Началось массовое конвейерное производство в ведущих отраслях промышленности. В финансовом секторе началась концентрация банковского и финансового капитала.

Четвертый уклад (примерно 1930-е — 1990-е) — дальнейшее развитие электроэнергетики, в значительной мере на базе нефти и газа, а также атомной энергии, распространение новых средств связи, новых синтетических материалов, появление электронной вычислительной техники, массовое производство автомобилей, самолетов, различных видов вооружения, товаров народного потребления.

Пятый уклад, современный, зародился примерно в 70-х — 80-х годах прошлого века в ходе новой научно-технической революции. Этот уклад опирается на достижения в области микроэлектроники, информатики, биотехнологии, генной инженерии, новых видов энергии, материалов, освоения космического пространства, спутниковой связи и т.п. Интернет создал совершенно новую ситуацию в информационном пространстве всей Земли.

Сейчас, в недрах пятого уклада уже вызревают элементы будущего, шестого: нанотехнологии, биотехнологии и многое другое, что сегодня еще только разрабатывается в научных лабораториях.

Ожидается, что экономический эффект от распространения доминирующего сегодня 5-го ТУ достигнет пика уже во втором десятилетии текущего века. За это же время сформируются общие контуры нового, шестого технологического уклада. Границы между 5-м и 6-м ТУ лежат, во-первых, в создании технологий на новых физических принципах, во-вторых, в масштабах обработки информации, в-третьих, в вовлеченности в технологический процесс глубинных структур сознания [3]. Если 5-й ТУ осно-

вывается на использовании физических процессов, проходящих на уровне 10—6, то 6-й ТУ оперирует в нанопространст-вах (10—9), где можно менять молекулярную структуру вещества, придавать ему целевым образом принципиально новые свойства, проникать в клеточную структуру живых организмов и т.д. Численность работников в наноиндустрии и их доля, среди занятых в промышленном производстве, в целом по миру непрерывно возрастает.

Особенно динамично эти процессы развиваются во втором десятилетии XXI в. При сохранении существующих тенденций развития мирового хозяйства, в долгосрочной перспективе единственным возможным способом обеспечения высоких темпов прироста отечественной экономики служит ее переход к инновационному типу с новыми технологическими укладами в базовых отраслях экономики — энергетика, горная промышленность, машиностроение.

Как уже отмечалось, ТУ означает совокупность сопряженных производств, имеющих единый технический уровень и развивающихся синхронно. Любое производство выступает как потребитель материальных, трудовых и финансовых ресурсов, в том числе и в сфере обращения, где затраты вызваны транспортировкой продукции от завода-изготовителя до потребителя, погрузочно-разгру-зочных работами, монтажом, ревизией и наладкой. Все ресурсы, используемые предприятиями, подразделяются на воспроизводимые и невоспроизводимые, что требует разного подхода в их использовании. Так, например, нефть, уголь, природный газ и другие невоспроизводимые природные ресурсы требуют не только рационального, но и особо бережного использования, связанного с сохранением окружающей среды.

Из материальных ресурсов потребляемых на всех этапах горного производ-

ства наиболее востребована электроэнергия. Потребляя все виды ресурсов (финансовые, материальные и трудовые) энергетика способствует повышению уровня развития всех отраслей экономики.

Электроэнергетика является базовой отраслью российской экономики, обеспечивающей электрической и тепловой энергией внутренние потребности народного хозяйства и населения, а также осуществляющей экспорт электроэнергии в страны СНГ и дальнего зарубежья. Устойчивое развитие и надежное функционирование отрасли во многом определяют энергетическую безопасность страны и являются важными факторами ее успешного экономического развития.

Современный электроэнергетический комплекс России включает около 600 электростанций единичной мощностью свыше 5 МВт. Общая установленная мощность электростанций России составляет 218 145,8 МВт. Установленная мощность парка действующих электростанций по типам генерации имеет следующую структуру: тепловые электростанции 68,4%, гидравлические — 20,3%, атомные — около 11,1%.

Одним из потенциальных направлений развития электроэнергетики в России является геотермальная энергетика. В настоящее время в России разведано 56 месторождений термальных вод с потенциалом, превышающим 300 тыс. м3/сутки. При этом суммарный электроэнергетический потенциал пароводных терм, который оценивается в 1 ГВт рабочей электрической мощности, реализован только в размере чуть более 80 МВт установленной мощности. Все действующие российские геотермальные электростанции сегодня расположены на территории Камчатки и Курил.

В настоящее время все большее внимание привлекает к себе ветроэнергетика. Современные крупные ветряные

турбины разрабатываются для диапазона ветров от 3—4 до 20—25 м/с. Эти значения соответствуют минимально допустимой скорости ветра в 7—9 миль в час (легкий, едва ощутимый бриз) и максимально допустимой скорости ветра в 45—56 миль в час (штормовой ветер в 7—10 баллов по шкале Бофорта, шквал, против которого трудно идти). Отсюда можно сделать вывод, что крупная ветряная турбина способна производить до нескольких мегаватт (МВт) полезной электроэнергии [11]. Конкретная величина будет завесить от длины лопастей, скорости ветра и размера генератора. Показатель производительности ветряной турбины — период эксплуатации ресурса (ветра) для получения полезного продукта (электроэнергии) — составляет от 25 до 40% в зависимости от географического положения и конструкции турбины. За 2016 г. выработка различными солнечными и ветровыми электростанциями Германии достигла 18% от общего баланса электроэнергии страны.

Эффективность потребления электроэнергии на горных предприятиях неразрывно связана с развитием и совершенствованием электрического привода (ЭП), который является основным потребителем электроэнергии в промышленности. По оценкам института экономики РАН, на долю ЭП приходится более 60% всей вырабатываемой в стране электроэнергии [6, 7].

Переход от нерегулируемого электропривода к регулируемому является одним из основных направлений энерго сбережения [8, 9], дающий значительный эффект как в части экономии электроэнергии, так и совершенствовании самого технологического процесса с точки зрения производительности и оптимального использования сырья и энергии.

Электропривод, проходя последовательно этапы проектирования, изготовления, обращения и эксплуатации, пот-

ребляет все виды ресурсов (материальные, финансовые и трудовые). Особенно велико потребление этих ресурсов при эксплуатации.

Все отмеченные обстоятельства предполагают необходимость правильных оценок выбора электроприводов c позиций служб предприятия, ответственных за их эксплуатацию, из нескольких возможных альтернатив для конкретных производственных механизмов.

Современные регулируемые ЭП мощных технологических механизмов, требующих по технологическим условиям регулирования скорости вращения строятся на базе электродвигателей переменного тока.

На горных предприятиях в основном применяются асинхронные электродвигатели — мощностью до 320 кВт напря-

жением 0,4 кВ, большей мощностью напряжением 6,0 или 10 кВ

Перспективность и эффективность широкого внедрения высоковольтных регулируемых электроприводов по отраслям экономики и технологическим механизмам представлены в таблице.

Наиболее массовыми ЭП в экономике являются приводы мощностью до 100 кВт, которые широко применяются в приводе насосов, вентиляторов, различных типов транспортеров, дробилок, воздуходувок, станочного оборудования (рисунок).

С целью энергосбережения в настоящее время практически на всех предприятиях экономики страны внедряются частотно-регулируемые асинхронные электропривода (особенно мощностью до 100 кВт).

Отрасли экономики Технологические механизмы

Энергетика Дутьевые вентиляторы Дымососы Питательные насосы Циркуляционные насосы Мельницы-вентиляторы Сетевые насосы ТЭЦ

Водоснабжение и канализация Насосы станций I и II подъема Канализационные насосные станции Промышленные насосные станции водоснабжения, в т.ч. оборотного

Металлургия Доменные воздуходувки Кислородные турбокомпрессоры Эксгаустеры, дымососы, воздуходувки

Горно-добывающая Шахтные вентиляторы Дробилки, мельницы

Цементная Мельницы Вращающиеся печи Вентиляторы

Химическая и нефтехимическая Технологические насосы Турбокомпрессоры Поршневые компрессоры Мешалки Резиносмесители

Перечень рабочих машин, для которых целесообразно использование высоковольтного регулируемого электропривода мощностью более 400 кВт

0,4 1,1 3 5 10 14 30 50 70 90 Относительное применение асинхронных электродвигателей по технологическим агрегатам: 1 — вентиляторы; 2 — насосы; 3 — транспортеры; 4 — воздуходувки; 5 — дробилки; 6 — станочное оборудование

Большое разнообразие электроприводов по роду тока и преобразователей различных фирм создает определенные сложности не только в развитии электроремонтной базы предприятий, но и в обеспечении запасными частями и комплектующими, особенно для импортного оборудования.

Несомненные достоинства частотно-регулируемого асинхронного электропривода по сравнению с нерегулируемым [15] привели к массовому применению полупроводниковых преобразователей частоты (ПЧ) на горных предприятиях. В то же время массовое применение ПЧ является причиной значительного искажения синусоидальной формы напряжения в электрических сетях [13]. Для получения нормативного коэффициента искажения синусоидальной формы напряжения сети необходимо применение фильтро-компенсирующих устройств (ФКУ). Чтобы обеспечить требуемое отклонение напряжения на вводе электротехнического комплекса при мощности электропривода, соизмеримой с мощностью системы электроснабжения, также может потребоваться включение ФКУ.

Другим способом улучшения качества электроэнергии при работе частотно-регулируемого электропривода перемен-

ного тока является применение преобразователей частоты с активным выпрямителем [10]. Это дает возможность обеспечить требуемые значения таких показателей качества электроэнергии, как отклонение напряжения на вводе электротехнического комплекса и коэффициент искажения синусоидальной формы напряжения сети, получить коэффициент мощности, равный единице. Требуемые показатели качества электроэнергии обеспечиваются за счет алгоритмов управления полупроводниковыми приборами.

Активные выпрямители позволяют реализовать двухсторонний обмен энергией с питающей сетью и тем самым улучшить энергетические показатели электропривода, обеспечить практически синусоидальный сетевой ток, плавно регулировать коэффициент мощности [12, 14].

При управлении преобразователем частоты используется прямое микропроцессорное управление. Поэтому усложнение системы управления преобразователем частоты с активным выпрямителем будет касаться только программного обеспечения.

При ресурсном обеспечении любого технологического уклада существенное

место занимают трудовые ресурсы, особенно на современном этапе научно-технического прогресса. Сложившаяся система подготовки специалистов с высшим образованием (бакалавриат, спе-циалитет, магистратура) не достаточно ориентирована на решение комплекса обозначенных задач в области генерации и электрообеспечения промышленности и населения этим видом ресурса. Кроме того, по данным А.Э. Страдзе, директора Департамента государственной политики в сфере воспитания детей и молодежи (от 15 лет до 29 лет) Минобр-науки России, от 2013 г. — сокращается и общая ее численность: 2015 г. — 29,3 млн чел.; 2016 г. — 28,0 млн чел.; 2017 г. — 27,8 млн чел.; 2018 г. — 26,6 млн чел.; 2019 г. — 26,5 млн чел.; 2020 г. — 25,6 млн чел.

Из этой статистики следует, что общая численность молодежи к 2020 г уменьшится на 13%, что безусловно скажется и на количественном выпуске бакалавров различных образовательных направлений, в том числе и по направлению: 13.03.02 — «Электроэнергетика и электротехника».

Востребованность в инженерных кадрах после перехода университетов на двухуровневую подготовку отмечают нефтегазовые, горно-металлургические и др. компании Канады, Норвегии, Австрии, Франции, Англии, Финляндии, США [4, 5].

В статьях расходов бюджета РФ с 2011 г. доля на образование в абсолютном выражении постоянно уменьшается: 2011 г. — 1,2 трлн руб.; 2012 г. — 1,2 трлн руб.; 2013 г. — 1,1 трлн руб.; 2014 г. — 1,0 трлн руб.

Наибольшие расходы бюджета в 2016 г. — социальная политика и оборона, 27,7% и 19,2% соответственно. На образование выделено 3,6% от общих расходов бюджета 2016 г. (в абсолютном выражение это 578 млрд руб.), меньше только на: здравоохранение —

3,0%; культуру — 0,6%; СМИ и ЖКХ — по 0,5%; физкультуру-спорт и охрану окружающей среды — по 0,4%.

В этих условиях общая цель повышения качества инженерного образования вызывает диссонанс в подготовке кадров для единой технологической цепи.

Существующие тенденции в экономике страны отражаются и на ее научном секторе. Продолжается массовый внутренний отток научных инженерно-технических работников из области НИОКР в сферу обслуживания и другие сферы, далекие от их образования и опыта работы. Анализ численности исследователей занятых в экономике приходящихся на 10 000 чел. показывает, что в России этот показатель составляет 63 чел. (24 место из выборки по 24 стран мира). Для сравнения: США — 95; Австрия — 87; Великобритания — 76; Люксембург — 71 чел. Доля ведущих стран в мировых расходах на НИОКР: США — 31,1%; Европа — 24,1; Китай — 14,2%; Япония — 11,2%; Россия — 1,9%; прочие — 17,5%.

Если раньше на аспирантов в НИИ приходилась примерно треть общего числа всех аспирантов, то теперь — только 10%. При этом количество аспирантов, защитивших диссертации, выросло в вузах в 4 раза, а в НИИ сократилось в 1,5 раза.

По оценкам Института экономики РАН РФ только к середине 2000-х годов эмигрировало 800 тыс. научных сотрудников в основном, из области техники и естественных наук. Ежегодно страну покидает до 15% выпускников вузов. По подсчетам экспертов ООН, отъезд за рубеж человека с высшим образованием наносит стране ущерб в размере от 300 до 800 тыс. долларов.

Кроме этих традиционных видов «утечки мозгов», появились и новые формы, такие как «утечка идей», не сопровождающаяся физическим перемещением

умов, их генерирующих. Многие ученые, живущие в России, работают по научным программам, осуществляемым в интересах зарубежных заказчиков. Таким образом, они «эмигрируют», не выезжая за границу, а результаты их исследований принадлежат иностранному работодателю.

Наука превратилась в высококонкурентную сферу деятельности. В формирующемся многополярном мире, кроме России, складываются 4 главных центра научного прогресса — США (31% мировых расходов на НИОКР по паритету покупательной способности), Европейский Союз (24%), Китай (14%) и Япония (11%). По оценке агентства Томсон — Ройтерс, «проблема заключается в значительном сокращении финансирования фундаментальных и прикладных исследований в России после развала Советского Союза». Согласно данным Росстата, 48,8% всех расходов федерального бюджета

на НИОКР приходятся на транспортные и космические системы, 13,8% — на информационно-телекоммуникационные системы, 7,8% — на наносистемы, 7,7% — на науки о жизни, 7,5% — на рациональное землепользование.

Однако РФ сегодня тратит на фундаментальные исследования значительно меньшую долю ВВП, чем страны-лидеры научно-технического прогресса. Российская Федерация отстает по этому показателю от Швейцарии в 4 раза, от Франции и США — в 3 раза, от Японии — в 4 раза.

Чтобы нам войти в группу мировых лидеров, следует увеличить расходы на науку в несколько раз.

В заключение необходимо отметить, что в процессе рассмотрения и осуществления различных изменений в технологических укладах необходимо учитывать и финансовые ресурсы с возможностью привлечения инвестиций из различных источников.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глазьев С. Ю. Технологические сдвиги в экономике России // Экономика и математические методы. — 1997. — Т. 33. — Вып. 2.

2. Глазьев С. Ю. Стратегия опережающего развития России в условиях глобального кризиса. — М.: Экономика, 2010. — 255 с.

3. Голубцов Н. В. Инновации в энергетике монография. — М.: ИНФРА-М, 2010. — 250 с.

4. Голубцов Н. В. Управление инновациями в энергетике — проблема подготовки кадров // Экономическое возрождение России. — 2010. — № 3. — С. 121—126

5. Литвиненко В.С. Будущее — за инвестициями в технологии, а не в ресурсы. — СПб.: НМСУ «Горный», 2014.

6. Грачева Е. И., Наумов О. В. Некоторые особенности электрических трансформаторов: учебник. — М.: РУСАЙНС, 2016. — 184 с.

7. Грачева Е.И., Наумов О. В. Потери электроэнергии и эффективность функционирования оборудования цеховых сетей: монография. — М.: РУСАЙНС, 2017. — 168 с.

8. Онищенко Г.Б., Лазарев Г. Б. Развитие энергетики. Направления инновационно-технологического развития. — М.: Россельзозакадемия, 2008.

9. Фёдоров О. В., Сарваров О. В., Шевырёв Ю. В. Электропривод в промышленности: монография. — М.: ИНФРА-М, 2008. — 150 с.

10. Шевырева Н. Ю. Закономерности влияния частотно-регулируемого электропривода с активным выпрямителем на качество электроэнергии // Вести высших учебных заведений Черноземья. — 2015. — № 4. — С. 26—35.

11. Лежнюк П.Д., Ковальчук О.А., Hikiторвич О. В., Кулик В. В. В^новлюваш джерела в разпод^ьних електричних мережах: монография. — Вшниця: ВНТУ, 2014. — 204 с.

12. Aswathi G., Nalini S., Sudeep Kumar R. Simulation of Active Front End Converter Based VFD for Induction Motors // International Journal of Scientific and Engineering Research. 2013. no 6. Pp. 322—327.

13. Bhim Singh, N. Brij Singh, Ambrish Chandra, Kamal Al-Haddad, Ashish Pandey, Dwarka P. Kothari A Review of Three-Phase Improved Power Quality AC-DC Converters // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2004. no 3. Pp. 641-660.

14. Luis Morán, José Espinoza, Mauricio Ortíz, José Rodríguez, Juan Dixon Practical Problems Associated with The Operation of ASDs Based on Active Front End Converters in Power Distribution Systems / Conference Record of the 2004 IEEE Industry Applications Conference, 2004. 39th IAS Annual Meeting 2004. Pp. 2568-2571

15. Yoon John Motors, drives and HVAC efficiency // Consulting-Specifying Engineer. 2016, no 1, Pp. 50-63. EES

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Шевырёв Юрий Вадимович — доктор технических наук, профессор, e-mail: uvshev@yandex.ru, НИТУ «МИСиС»,

Фёдоров Олег Васильевич — доктор технических наук, профессор, Нижегородский государственный технический университет им Р.Е. Алексеева, Сарваров Анвар Сабулханович — доктор технических наук, профессор, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова.

ISSN 0236-1493. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2018. No. 3, pp. 82-90.

Yu.V. Shevyrev, O.V. Fedorov, A.S. Sarvarov TECHNOLOGY STATE-OF-THE-ART AND SUPPLY OF RESOURCES

Electric energy is the most called-up resource in all phases of mining. Electric energy consumption efficiency in mines is inseparably connected with the development and improvement of electric drive that is the major power consumer in industry. Owing to wide variety of electric drives, the expansion of electrical repair facilities and supply of spare and constituent parts is complicated, especially regarding foreign equipment in mines. Mass use of frequency converters is the cause of considerable distortion of the sine curve of voltage in power grids. In order to improve power quality in operation of variable-frequency AC drives, they need active rectifier.

The current system of training of higher education specialists (Bachelor's, Specialist and Master's degree holders) is insufficiently focused on the problems in the sphere of power generation and supply of industry and population. Science has converted into a high-competition area of activity. On the other hand, Russia invests in basic research much smaller percent of GDP as against the world's leading nations of advance in science and technology.

To enter the group of the worldwide leaders, Russia should raise education and science expenditures several times.

Key words: technology state-of-the-art, supply of resources, electric power industry, energy saving, frequency converter, power quality, labor resources, engineering education, science sector.

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-3-0-82-90

AUTHORS

Shevyrev Yu.V., Doctor of Technical Sciences, Professor,

National University of Science and Technology «MISiS»,

119049, Moscow, Russia, e-mail: uvshev@yandex.ru,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Fedorov O.V., Doctor of Technical Sciences, Professor,

Nizhny Novgorod State Technical University named after. R.E. Alekseev,

603950, Nizhny Novgorod, Russia,

Sarvarov A.S., Doctor of Technical Sciences, Professor,

Magnitogorsk State Technical University named after G.I. Nosov,

455000, Magnitogorsk, Russia.

REFERENCES

1. Glaz'ev S. Yu. Ekonomika i matematicheskie metody. 1997, vol. 33, issue 2.

2. Glaz'ev S. Yu. Strategiya operezhayushchego razvitiya Rossii v usloviyakh global'nogo krizisa (Advanced development strategy of Russia under the global recession), Moscow, Ekonomika, 2010, 255 p.

3. Golubtsov N. V. Innovatsii v energetike, monografiya (Innovations in power engineering, monograph), Moscow, INFRA-M, 2010, 250 p.

4. Golubtsov N. V. Ekonomicheskoe vozrozhdenie Rossii. 2010, no 3, pp. 121-126

5. Litvinenko V. S. Budushchee za investitsiyami v tekhnologii, a ne v resursy (Future belongs to investment in technologies rather than in resources), Saint-Petersburg, NMSU «Gornyy», 2014.

6. Gracheva E. I., Naumov O. V. Nekotorye osobennosti elektricheskikh transformatorov: ucheb-nik (Some features of electric transformers: Textbook), Moscow, Rusayns, 2016, 184 p.

7. Gracheva E. I., Naumov O. V. Poteri elektroenergii i effektivnost' funktsionirovaniya oborudo-vaniya tsekhovykh setey: monografiya (Power loss and efficiency of equipment in shopfloor networks: monograph), Moscow, Rusayns, 2017, 168 p.

8. Onishchenko G. B., Lazarev G. B. Razvitie energetiki. Napravleniya innovatsionno-tekhnolog-icheskogo razvitiya (Power engineering development. Trends of advance in technology and innovation), Moscow, Rossel'zozakademiya, 2008.

9. Fedorov O. V., Sarvarov O. V., Shevyrev Yu. V. Elektroprivod v promyshlennosti: monografiya (Electric drive in industry: monograph), Moscow, INFRA-M, 2008, 150 p.

10. Shevyreva N. Yu. Vesti vysshikh uchebnykh zavedeniy Chernozem'ya. 2015, no 4, pp. 26—35.

11. Lezhnyuk P. D., Koval'chuk O. A., Hikitorvich O. V., Kulik V. V. Vidnovlyuvani dzherela v razpodil'nikh elektrichnikh merezhakh: monografiya (Вщновлюваш джерела в разпод^ьних елект-ричних мережах: monograph), Vinnitsya, VNTU, 2014, 204 p.

12. Aswathi G., Nalini S., Sudeep Kumar R. Simulation of Active Front End Converter Based VFD for Induction Motors. International Journal of Scientific and Engineering Research. 2013. no 6, pp. 322—327.

13. Bhim Singh, N. Brij Singh, Ambrish Chandra, Kamal Al-Haddad, Ashish Pandey, Dwarka P. Kothari A Review of Three-Phase Improved Power Quality AC-DC Converters. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2004. no 3. Pp. 641—660.

14. Luis Moran, José Espinoza, Mauricio Ortiz, José Rodriguez, Juan Dixon Practical Problems Associated with The Operation of ASDs Based on Active Front End Converters in Power Distribution Systems. Conference Record of the 2004 IEEE Industry Applications Conference, 2004. 39th IAS Annual Meeting 2004. Pp. 2568—2571.

15. Yoon John Motors, drives and HVAC efficiency. Consulting-Specifying Engineer. 2016, no 1, pp. 50—63.

FIGURE

The relative use of induction motors for technological units: 1 — fans; 2 — pumps; 3 — conveyors; 4 — blowers; 5 — crushers; 6 — machine tool equipment.

TABLE

List of working machines recommendable for using high-voltage variable-speed electric drive with capacity above 400 kW.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.