Аннотация: Книга освещает теоретические и практические аспекты конструкции современных ветродвигателей в контексте их исторического развития, методы управления мощностью ветроэнергетических установок. Обширная библиография отечественных и зарубежных работ поможет специалистам глубже изучить рассматриваемые вопросы. Издание предназначено для широкого круга читателей – от изобретателей и исследователей до разработчиков и производителей ветроэнергетических установок, для студентов и преподавателей технических университетов по специальности ОКСО 140202 (Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии).

Аннотация: Выполнена оценка напряжения в рельсовой цепи для надежного обнаружения подвижной единицы или поезда на участке железнодорожного пути. Предлагается использовать структуры системы автоматической блокировки на основе временного разделения каналов опроса состояния рельсовых цепей с последующей обработкой сигналов по двум параметрам. Первый параметр включает в себя оценку соответствия кодовых сигналов переданных в рельсовую цепь и принятых из рельсовой цепи. Второй параметр получен на основе анализа напряжения на выходе рельсовой цепи в текущий и предыдущий моменты измерения с учетом скорости изменения напряжения. Последний параметр позволяет надежно различать состояние, когда рельсовая линия занята поездом, от случайных изменений параметров рельсовой цепи от воздействия внешних факторов. Предложенные алгоритмы позволяют значительно снизить затраты электрической энергии, обеспечивающей работу рельсовых цепей.

Аннотация: Проанализированы современные конструкции и тенденции развития электрических генераторов для ветротурбин материковых и оффшорных ветроэлектростанций. Рассмотрены применяющиеся в мегаваттном диапазоне мощностей три типа генераторов для высокоскоростного, низкоскоростного и безредукторного привода. Определены необходимые электромагнитные нагрузки генераторов и изменение их основных размеров в зависимости от мощности. Отмечена тенденция к применению безредукторных синхронных генераторов с постоянными магнитами для мощностей до 8 МВт. Рассмотрены синхронные генераторы как с радиальным намагничиванием, так и другие варианты (с аксиальным потоком, без ферромагнитных сердечников и др. ). Для мощностей 10 МВт и выше существенное уменьшение массы ветротурбины дает применение сверхпроводникового генератора. Однако из-за стоимости сверхпроводника коммерчески выгодный вариант однозначно не определен. Рассматриваются различные проекты (с «теплой», «холодной» сверхпроводимостью), а также варианты как полностью сверхпроводниковых генераторов, так и генераторов только со сверхпроводниковой системой возбуждения.

Аннотация: Одним из основных параметров, определяющих эффективность работы железных дорог, является пропускная способность. Основные объемы перевозки грузов и пассажиров на железных дорогах России и большинства других стран осуществляются по электрифицированным участкам. Система тягового электроснабжения (СТЭ) электрифицированных железных дорог, обеспечивая энергией перевозочный процесс, является в то же время элементом, ограничивающим пропуск поездов по участкам. Таким образом, возникает актуальная задача оценки пропускной способности участков железных дорог по условиям энергообеспечения с последующей разработкой мероприятий по усилению "узких" мест в системе электроснабжения. В статье приведены результаты исследования по совершенствованию модели расчета пропускной способности электрифицированных железных дорог. Проведен анализ зависимости точности расчета пропускной способности от учета электрической связи между тяговыми подстанциями. Разработана модель системы тягового электроснабжения повышенной точности за счет использования процедуры проверки адекватности расчета. Представлены схемы, поясняющие наличие электрической связи. Электрическая связь смежных тяговых подстанций как постоянного, так и переменного токов обеспечивается за счет включенных секционных разъединителей контактной сети и постов секционирования соответствующей межподстанционной зоны. Разработанная модель системы тягового электроснабжения позволяет повысить точность расчета пропускной способности электрифицированных железных дорог.

Аннотация: Электрифицированные железные дороги переменного тока являются крупным потребителем электрической энергии, поэтому проблема разработки адаптивного устройства компенсации реактивной мощности, позволяющего управлять ею при резкопеременном характере нагрузки тяговой сети, является актуальной. В статье рассмотрено управляемое устройство параллельной компенсации реактивной мощности для электрифицированных железных дорог, выполненное на базе реактора с индуктивностью, управляемой посредством электромеханического привода сердечника. Приведены функциональная и структурная схемы системы автоматического управления устройством компенсации, с использованием математического моделирования исследованы показатели качества системы управления. Показано, что предложенное устройство позволяет эффективно реагировать на резкие изменения нагрузки в тяговой сети, сохраняет устойчивость, обеспечивая удовлетворительное качество переходных процессов, и исключает генерирование высших гармоник тока в тяговую сеть.

Аннотация: Рассмотрен гибридный энергокомплекс (ГЭК), содержащий возобновляемые источники энергии (ВИЭ) - ветроэнергетическую установку и фотоэлектрический генератор, а также (в качестве резервных) дизель-генераторную установку. Внедрение ВИЭ требует значительных финансовых затрат, так как технологии генерирования, передачи энергии и управление сетью, в состав которой входят ВИЭ, существенно отличаются от классических и недостаточно отработаны. При характерных для ВИЭ неуправляемых отклонениях в режимах работы использование стандартных методов оптимального распределения потоков мощности может повлечь перегрузки на линиях передачи, вплоть до каскадных отключений. Рассмотрены различные варианты (в зависимости от конкретных задач) систем управления и систем автоматического регулирования первичными источниками энергии при работе ГЭК в автономном режиме и при параллельной работе с электросетью.

Аннотация: Для привлечения внимания к развитию ветроэнергетики в Российской Федерации и накопления опыта эксплуатации ветроэнергетических установок (ВЭУ) в прибрежной зоне Балтийского моря был сооружен ветропарк суммарной установленной мощностью 5, 1 МВт. Ветропарк состоит из ВЭУ моделей Vestas V27 и Wind World 4200/600. Обе модели ВЭУ относятся к третьему поколению. В них используются асинхронные генераторы (АГ) с короткозамкнутым ротором. Представлены результаты исследований эксплуатационных режимов работы этого ветропарка. Отмечен ряд выявленных недостатков в работе ветропарка и даны рекомендации, которые могут быть полезны при реализации новых проектов в области ветроэнергетики.

Аннотация: Математически обосновывается и экспериментально подтверждается возможность регулирования возбуждения синхронных генераторов в сегментном исполнении путем преднамеренного изменения воздушного зазора отдельных модулей активного сегмента. Обосновывается введение ранее неизвестного канала регулирования синхронных машин с постоянными магнитами, что придает системе управления адаптивные свойства, обеспечивает автоматизированное управление. Это достигается расчетом поля в зоне рабочего воздушного зазора, что позволяет найти аналитические зависимости, подтверждаемые экспериментом на макете. В частности, приведены кривые, характеризующие найденные зависимости, подтверждающие исходные теоретические положения. В результате исследования фактически доказывается возможность введения дополнительного воздействия на данный объект, что дает синергетический эффект: с одной стороны, появляется возможность при небольшой скорости ветра уменьшить противодействующий момент на ветроколесо при постоянной нагрузке низкого уровня, с другой стороны, при интенсивном ветре существенно повышается энергоотдача агрегата. Приведена структурная схема системы управления, построенная на принципах экстремального управления. В качестве экстремальной (оптимальной) выступают либо угловая характеристика синхронного генератора, либо U-образная. В первом случае система с помощью сигнум-реле и коммутатора будет управлять исполнительным механизмом, регулирующим зазор в заранее установленных пределах.

Аннотация: Рассматриваются изменения в географии магистральных дорожно-транспортных коммуникаций Центральной Азии последние три десятка лет.

Аннотация: Рассматриваются изменения в географии магистральных дорожно-транспортных коммуникаций Центральной Азии последние три десятка лет.

Аннотация: Повышение эффективности ветроэнергетических уставок мощной энергетической системы при скоростях ветра ниже номинальных является актуальным вопросом. Сравнение способов повышения эффективности ветроэнергетических уставок показало увеличение выработки энергии почти на 35 % для конструкции ВЭУ с двумя равнолопастными синхронно-вращающимися ветроколесами с управляемым углом между ними от альфа = 0 до aльфа = пи / n при скоростях ветра больше и ниже номинального значения соответственно. Допустимо исполнение ветроколес разного диаметра.

Аннотация: Рассмотрена возможность использования асинхронного генератора (АГ) для автономных ветроэнергетических установок (ВЭУ), применяемых с целью энергоснабжения удаленных от Единой энергетической системы (ЕЭС) потребителей. Приведены основные достоинства применения АГ как источника переменного трехфазного напряжения в сравнении с синхронными генераторами (СГ). Разработана новая система автоматического регулирования выходного напряжения и частоты АГ с самовозбуждением для ВЭУ малой мощности. Определены основные параметры схемы замещения АГ, построены характеристики кривой намагничивания для определения значения емкости возбуждения. Выполнен анализ системы автоматического регулирования напряжения (АРН) АГ с целью выявления ее конструктивных недостатков и их устранения. Подтверждена целесообразность использования системы АРН АГ ВЭУ с линейными конденсаторами в качестве регулирующего устройства.

Аннотация: Выполнена оценка возможности использования ветрового энергетического потенциала для электроснабжения тяговой сети железных дорог на примере района "Каратау" в Южном регионе Республики Казахстан, определены основные ветроэнергетические характеристики региона. Представлен интерфейс программы с результатами статистической обработки массивов данных по длительному мониторингу ветровых показателей исследуемого района с определением скорости ветра в течение месяца, математического ожидания, закона плотности вероятности распределения скорости ветра за месяц, диаграмм распределения ветра по суткам в течение месяца, мгновенных значений (порывов) скорости ветра за 24 часа и средней скорости ветра по часам суток за месяц. Приведена схема системы тягового электроснабжения с распределенной генерацией энергии на основе ветровых электроустановок, их схема замещения и конструктивное исполнение, в состав которого входят ветрогенераторы, выпрямительные и инверторные преобразовательные агрегаты, а также накопитель электрической энергии с преобразователем постоянного тока. Получены теоретические зависимости для определения дополнительных потерь электроэнергии в тяговой сети при перераспределении энергии в системе тягового электроснабжения от главных тяговых подстанций к накопителям энергии на "ветровых" тяговых подстанциях в периоды неблагоприятной ветровой ситуации в районе. Описаны режимы работы электроэнергетических объектов, входящих в систему тягового электроснабжения и "ветровые" тяговые подстанции, с учетом чисто тягового режима от ветровых электрогенераторов, питания поездов от накопителей энергии в условиях дефицита ветрового усилия, режимов рекуперации энергии при торможении поездов, а также с качественным определением их параметров работы. Оценочно определены основные электротехнические характеристики оборудования "ветровых" тяговых подстанций.

Аннотация: Рассмотрены основные типы вертикально-осевых ветроэнергетических установок и определена их энергетическая эффективность. Показаны границы эффективного использования и пределы значений основных показателей работы ветроэнергоустановок. Приведены результаты экспериментального определения коэффициента аэродинамического сопротивления в зависимости от угла поворота лопасти на созданной авторами лабораторной установке ветродвигателя, сочетающей в себе ротор Савониуса и ротор с вертикальными лопастями крылового профиля - так называемый ротор Н-Дарье. Представлена графическая зависимость коэффициента сопротивления от угла поворота лопасти. Получена зависимость для определения коэффициента мощности у комбинированного ротора Н-Дарье - Савониуса. По итогам расчетов сделаны выводы и даны рекомендации по использованию и области применения разработанной комбинированной ветроэнергоустановки на базе роторов Савониуса и Н-Дарье.

Аннотация: Железные дороги, история их проектирования и значение для экономического развития России. Реализация первых железнодорожных проектов в Арктической зоне СССР.

Аннотация: Железные дороги, история их проектирования и значение для экономического развития России. Реализация первых железнодорожных проектов в Арктической зоне СССР.

Аннотация: Рассмотрены вопросы диагностирования и прогнозирования технического состояния ветроэнергетических установок в соответствии с концепцией локальных сетей SMART GRID. Предложены структуры датчиков диагностирования и прогнозирования технического состояния ветроэнергетической установки со встроенной системой оперативного диагностирования. Дано описание математической модели функционирования системы с разным уровнем глубины диагностирования. Рассмотрены факторы, влияющие на выбор глубины диагностирования ветроэнергетической установки. Построена математическая модель системы диагностирования технического состояния на основании функциональной схемы. Предложен алгоритм прогнозирования технического состояния ветроэнергетической установки, позволяющий избежать аварийных режимов работы. Предложен математический подход синтеза средств диагностирования ветроэнергетических установок, позволяющий комбинировать любые специфичные алгоритмы диагностики конкретных узлов электромеханической части и интегрировать в одной системе свойства регулирования, диагностирования, прогнозирования и экспертной системы.

Аннотация: Рассмотрен вопрос использования энергии ветра для производства тепла с целью теплоснабжения потребителей Арктической зоны России. Представлен практический пример возможного участия ветроэнергетических установок совместно с котельной в покрытии графика отопительной нагрузки потребителя, расположенного на территории Арктического региона. Показано, что основной эффект от применения ветроустановок для производства тепла выражается в экономии органического топлива, использование которого в отдельных районах Арктической зоны сопряжено с большими финансовыми расходами на его покупку и доставку.

Аннотация: Повышение производительности электрической тяги железнодорожного транспорта является приоритетной задачей в долгосрочной перспективе. В настоящее время резервы повышения маршрутной скорости движения грузовых поездов только за счет сокращения простоев на технических станциях исчерпаны. Повышение скорости принесет синергетический эффект в производственной деятельности. В восьмилетней Долгосрочной программе развития холдинга "РЖД" (2018-2025 гг. ) рассмотрена предпосылка для взаимовыгодного сотрудничества железнодорожной отрасли с предприятиями транспортного машиностроения и промышленности, готовыми работать на долгую перспективу. Реализация данной программы должна опираться на новые индустриальные технологии. В статье рассматриваются прорывные технологии, включая конкурентоспособные высокопроизводительные системы тягового электроснабжения постоянного тока высокого напряжения и универсальный тяговый подвижной состав с повышенным качеством отбора электрической энергии из электротяговых сетей всех систем по роду тока и уровню напряжения.

Аннотация: Представлена методика определения максимальной мощности ветрогенератора с вертикальной осью вращения. Показаны результаты экспериментальных исследований ветрогенераторов двух типов. Описан принцип согласования параметров ветроколеса и аксиального генератора переменного тока с постоянными магнитами, преобразующего кинетическую энергию ветроколеса в электрическую энергию.