DEVELOPMENTS OF HYSTERETIC ELECTROMECHANICAL ENERGY CONVERTERS AND SYSTEMS FOR PROCESS INSTALLATIONS OF NUCLEAR, CHEMICAL AND POWER INDUSTRIES
Keywords:
hysteretic electromechanical energy converters, systems, process installations, high-speed electric mechatronic devices, energy efficiency, mechanical and thermal stabilityAbstract
The subjects of the study are hysteretic electromechanical energy converters and systems for process installations of the nuclear, chemical, and power industries. The production lines of only one combine contain up to a million or more centrifuges which are driven by hysteretic electric motors, which are traditionally used for this purpose, in a synchronous mode, the individually for each of the centrifuges. The scientific and technical solutions and developments in the field of hysteretic electromechanical energy converters and systems for process installations of the nuclear, chemical and power industries are analyzes. The main attention is given to the centrifugal and rotary technologies that are based on using high-speed hysteretic electric drives, in particular, the centrifuges for atomic separation of substances, including centrifuges for cleaning, centrifuges to produce ultra-pure materials, centrifuges for isotope separation, and centrifuges for utilization of radioactive waste. The scientific problems of electromechanical energy conversion and electric drives of centrifuges for enrichment are investigated. A bank of scientific and technical solutions for the considered areas of technology and sectors of industries has been formed. The electromechanical converters of energy and electric drives for gas centrifuges, the electromechanical converters of energy and systems to implement separation technologies, as well as for technologies on the basis of miniature turbochargers and turbine generators are developed and investigated. The accomplished works are characterized by problems common in many areas, and by succession of scientific-technical solutions with works on gyroscopic devices. The community of problems in many areas, and the succession scientific-technical solutions in the transition from works on gyroscopic topics to works on centrifuges and other electric mechatronic high-speed devices and systems in power engineering, , chemical, and related sectors of industry is established and confirmed. It is shown that with implementing the electromechanical part of mechanisms, the version with a hysteretic electric motor with controlled excitation energy has advantages due to better electric energy efficiency of a converter-fed electric motor and greater mechanical and thermal stability and strength of the rotor.
References
2. Bouchard J.R., Ray R.E. The reality of whul spud modulation. Northrop Corporation, 1981. P. 217 — 222.
3. Прогресс в разработке кольцевой центрифуги для проведения процесса разделения радиоактивных отходов // Nucl. Sci. And Techn. 1998. Vol. 9. N 3.P. 157 — 162.
4. Компания JNEL начинает разработку новой центрифуги // Atoms Jap. 2000. Т. 44. № 11.
5. Синев Н.М. Экономия ядерной энергетики. М.: Энергоатомиздат, 1987.
6. Вестник Атомпрома: Единая топливная // Вестник Атомпрома. 2009. № 12.
7. Ядерный топливный цикл в фокусе Nuclear.Ru// Вестник Атомпрома. 2014. № 1. С. 46 — 48.
8. Компания ТВЭЛ. Основные факты 2015. Ч. 7. Газовые центрифуги и оборудование для разделения изотопов урана. М.: Росатом, 2015.
9. Ларионов А.Н., Мастяев Н.З., Орлов И.Н., Панов Д.Н. Общие вопросы теории гистерезисных двигателей // Электричество. 1958. № 7. С. 1 — 6.
10. Делекторский Б.А., Тарасов В.Н. Управляемый гистерезисный привод. М.: Энергоатомиздат, 1983.
11. Тарасов В.Н., Останин С.Ю., Соболев Л.Б. Моделирование физических процессов в гистерезисном двигателе при импульсном регулировании его возбуждения // Электричество. 1998. № 3. С. 44 — 51.
12. Тарасов В.Н., Останин С.Ю., Селезнев А.П. Development of electromechanical systems implementing rotor and centrifuge technologies (доклад на английском языке) // Proc. RNS-EEE-3. Kazan, 2001. P. 71 — 79.
13. Делекторский Б.А. и др. Высокооборотные синхронные электродвигатели для нового электротехнического оборудования // Электротехника — 2010. Перспективные виды электротехнического оборудования для передачи и распределения электроэнергии: Тезисы докл. VI симпозиума. М., 2001. С. 71 — 77.
14. Тарасов В.Н. и др. Результаты проектирования и оптимизации энергетических показателей синхронных гистерезисных двигателей для электропривода технологических линий // АПТ — 2002: Тезисы докл. III Межотрас. науч.-техн. конф. Новоуральск: НГТИ, 2002. С. 92 — 96.
15. Ефимов А.А. и др. Совершенствование методов и средств автоматизированного расчета и проектирования управляемого гистерезисного электропривода // Труды научной сессии МИФИ–2005. IV НТК «Научно-инновационное сотрудничество».
16. Ефимов А.А., Останин С.Ю., Тарасов В.Н., Беспалов Н.И. Проектирование и оптимизация энергетических показателей синхронных гистерезисных двигателей для электропривода технологических линий // Электроприводы переменного тока: Доклады XIII Междунар. науч.-техн. конф. Екатеринбург, 2005.С. 108 — 111.
17. Останин С.Ю., Рудник П.С. Проектирование пилотных образцов электродвигателей для приводов центрифуг и сепараторов // Федоровские чтения — 2010: Материалы XL Всеросс. науч.-практ. конф. М., 2010. С. 60 — 62.
18. Останин С.Ю., Огладин М.В. Система управления многодвигательным синхронным энергосберегающим электроприводом // Федоровские чтения — 2011: Материалы XLI Всеросс. науч.-практ. конф. М., 2011. С. 47 — 55.
19. Muller H.Ju. 3-phase current drives for centrifugals in the sugar industry // Zuckerindustrie. 1998. Bd. 123. N 11. P. 877 — 893.
20. Лубников С.И. Механизм разделения семян диэлектрическим сепаратором // Техника в сельском хозяйстве. 2000. № 6. С. 12 — 13.
21. Basso Dale Electric motors power up the CPI. Pt. 1// Chem.Eng. (USA). 1992. V. 99. N 7.
