Эффективные решения актуальных задач для горной промышленности: компании "Объединенная Энергия" 25 лет

УДК 621.31

С.И. Малафеев

ЭФФЕКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ АКТУАЛЬНЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ: КОМПАНИИ «ОБЪЕДИНЕННАЯ ЭНЕРГИЯ» 25 ЛЕТ

Приведены основные сведения о направлениях научной и инженерной деятельности ООО Компания «Объединенная Энергия» в области совершенствования технических средств и систем управления для горных машин. Рассмотрены мехатронные комплексы одноковшовых экскаваторов нового поколения с электрическими двигателями постоянного и переменного тока и различными системами управления, низковольтные комплектные устройства управления для буровых станков, новое оборудование для земснарядов, приборы для защиты электрооборудования, электроприводы для металлургической промышленности. Приведены основные характеристики высоковольтного электрооборудования для карьеров. Дано описание систем мониторинга оборудования горных машин, позволяющих существенно повысить эффективность эксплуатации техники за счет своевременного выполнения профилактических мероприятий, экономии энергозатрат. Приведены сведения об использовании новой техники на добывающих предприятиях и эффективности ее использования.

Ключевые слова: мехатроника, электрооборудование, автоматика, экскаватор, буровой станок, земснаряд, электропривод, прокатный стан, система управления.

Научно-производственное предприятие Компания «Объединенная Энергия» (г. Москва) в январе 2016 г. отметило свой 25-летний юбилей. В настоящее время Компания широко известна в России и за рубежом своими многочисленными эффективными исследованиями и разработками в области технических средств и систем автоматизации для добывающей отрасли и топливно-энергетического комплекса, в том числе, специализированного высоковольтного оборудования, комплектных устройств для экскаваторов, буровых станков и земснарядов, силовых полупроводниковых

DOI: 10.25018/0236-1493-2017-9-0-60-70

преобразователей, микроконтроллерных средств и систем управления, диагностики и защиты электрооборудования, информационно-измерительных систем и др. [1]. Сотрудниками компании созданы и внедрены более тысячи различного рода промышленных разработок. Получено свыше 130 авторских свидетельств и патентов на изобретения.

За 25 лет своей деятельности Компания прошла путь от малого инженерного предприятия до крупного научно-производственного объединения с плановым выпуском серийной продукции. В настоящее время организация имеет раз-

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 9. С. 60-70. © С.И. Малафеев. 2017.

витую структуру. На ее основе функционируют научно-инновационный отдел, испытательный центр, конструкторское бюро, производственное подразделение, оснащенное современным автоматизированным оборудованием для механической обработки, автоматизированной сборки, монтажа печатных плат и др. При комплексном проектировании обеспечивается поставка полного спектра компонентов силовой преобразовательной техники, электрооборудования и средств автоматики для промышленных технологических агрегатов и производств.

Основной стратегический принцип развития Компании, сформулированный при ее образовании и действующий в настоящее время — использование и наращивание потенциала научных исследований и опытно-конструкторских разработок для его эффективного преобразования в производящий сектор технологической модернизации добывающей отрасти промышленности [1]. Он реализуется на основе концентрации интеллектуальных и производственных ресурсов на приоритетных направлениях автоматизации добывающей отрасли, ускоренного внедрения передовых техники и технологий, обеспечения глобальной конкурентоспособности российского сектора машин и оборудования для горной промышленности.

Основные направления исследований и разработок Компании связаны с созданием электрооборудования и систем управления для отечественных горных машин нового поколения на основе использования новейших достижений мехатроники, электропривода, силовой преобразовательной техники, микроэлектроники, информационных технологий и систем телекоммуникаций, способных обеспечить российской наукоемкой технике лидирующие позиции на отечественном рынке и конкурентные позиции за рубежом.

Мехатронные комплексы

одноковшовых экскаваторов

Экскаваторы относятся к машинам длительного срока эксплуатации (15— 20 лет и более). Поэтому актуальной практической задачей является модернизация электрооборудования действующего парка экскаваторов. В 2003— 2010 гг. Компанией выполнены разработки и освоен промышленный выпуск низковольтных комплектных устройств (НКУ) с микроконтроллерным управлением практически для всех отечественных одноковшовых экскаваторов (мехлопат и драглайнов) с электроприводами, реализованными по системе генератор — двигатель (Г-Д) [2]. За счет применения новых схемотехнических решений и современной микроконтроллерной элементной базы достигнуто повышение надежности, статических, динамических и энергетических характеристик приводов, увеличение стабильности основных параметров приводов при изменении температуры окружающей среды в широком диапазоне.

В 2007 г. специалистами Компании разработан и реализован в ОАО «Южный Кузбасс» проект нового НКУ для экскаваторов ЭКГ-20А — легендарной отечественной машины с тиристорны-ми электроприводами постоянного тока [2]. Использование микроконтроллерных систем управления электроприводами, оригинальных схемотехнических решений, быстродействующих устройств защиты, современных тиристорных модулей, эффективного человеко-машинного интерфейса позволили достичь существенного повышения надежности и улучшения статических, динамических и энергетических характеристик электрооборудования и сделать его соответствующим мировому уровню в данной области.

Переход к технике управления нового поколения для горных машин характери-

зуется функциональным и конструктивным объединением электромеханических преобразователей с энергетическими и информационными компонентами с высоким уровнем организации процессов управления, т.е., созданием меха-тронных систем и комплексов [2]. Меха-тронные комплексы экскаваторов нового поколения включают основные взаимодействующие компоненты: электропита-ющую систему; электромеханические преобразователи энергии; силовые преобразователи управления двигателями; механизмы и рабочие органы; информационно-измерительную систему; систему управления движением, телекоммуникационную систему и оперативный персонал. Управление приводами осуществляется путем регулирования потока электрической энергии в зависимости от команд машиниста и нагрузок.

В 2008 г. впервые в мировой практике было разработано и введено в эксплуатацию в ОАО «Апатиты» НКУ для экскаватора ЭКГ-5А с электроприводами постоянного тока и транзисторными широтно-импульсными преобразователями управления [3]. В 2008-2012 гг. специалистами компании разработана и реализована серия перспективных НКУ для базовых моделей новой линейки ижорских экскаваторов (ЭКГ-10Т, ЭКГ-12К, ЭКГ-15, ЭКГ-18Р, ЭКГ-20К), а также экскаваторов ЭКГ-5А и ЭКГ-12А «Урал-машзавода» с электроприводами постоянного тока и транзисторными преобразователями [4].

Новые алгоритмы управления, реализованные на основе высокопроизводительных надежных микроконтроллерных средств, обеспечивают наилучшие «мягкие» и экономичные режимы работы всех механизмов экскаватора, защиту оборудования и экономию энергии. Применение активных выпрямителей в системе электропитания главных приводов обеспечивает работу системы с

рекуперацией энергии и коэффициент мощности, равный 1 во всех режимах работы при коэффициенте искажений потребляемого тока менее 5%. Значительно улучшены условия работы и повышен ресурс всех электрических и механических элементов экскаватора путем ограничения пусковых токов, ударов в механических передачах, оптимизации параметров движения. Экспериментально определена энергоемкость экскавации за цикл путем регистрации и обработки электрических процессов. Для различных экскаваторов получены значения удельной энергоемкости погрузки за цикл: от Руд0 = 0,21 кВт  ч/м3 (ЭКГ-18Р, разрез Талдинский, ОАО «Куз-бассразрезуголь») до Руд0 = 0,28 кВт  ч/м3 (экскаватор ЭКГ-12А, ОАО «Ванадий», Качканар). Удельная энергоемкость, рассчитанная по электропотреблению на основе показаний многофункциональных счетчиков КЭЯ «Знак+» (класс точности 0,5) за различные периоды непрерывной работы (от 9 смен до 1 года) для экскаваторов ЭКГ-18Р на угольных предприятиях Кузбасса составила 0,39 кВт  ч/м3. Для сравнения следует отметить, что для традиционных машин с приводами по системе генератор — двигатель этот показатель, определенный для различных горно-геологических условий, составляет 0,3—1,24 кВт  ч/м3 [5]. Например, для экскаватора ЭКГ-1500Р на разрезе «Талдинский», удельная энергоемкость при исследованиях составила 0,65 кВт  ч/м3.

В 2012—2015 гг. Компанией выполнена масштабная работа по созданию экскаваторного электропривода переменного тока. Совместно с концерном «Русэлпром» разработана новая серия частотно-регулируемых асинхронных двигателей АДЧРЭ для экскаваторов с объемом ковша от 10 м3 до 35 м3. Производство двигателей осуществляют Сафоновский электромашиностроительный

завод и ПАО НИПТИЭМ (г. Владимир). В 2015 г. на разрезе «Тайбинский (г. Ки-селевск Кемеровской обл.) введен в эксплуатацию новый экскаватор ЭКГ-10М с электроприводами переменного тока. Регулирование скорости и момента электроприводов экскаватора происходит путем изменения частоты и напряжения на статорных обмотках приводных двигателей с помощью трехфазных мостовых транзисторных преобразователей. Преобразователи получают питание от общего звена постоянного тока, напряжение которого стабилизируется активными выпрямителями. Коэффициент мощности на входе выпрямителей поддерживается постоянным и равным 1. Напряжение и токи на вводе экскаватора при этом имеют практически синусоидальную форму в режимах потребления и рекуперации.

Система управления мостовым транзисторным инвертором напряжения реализована с использованием векторного принципа регулирования скорости асинхронного двигателя с нелинейным ограничением тока, обеспечивающая повышенные энергетические характеристики [6]. Приводы подъема, напора и поворота оснащены импульсными датчиками скорости. Привод хода реализован с использованием алгоритма без-датчикового векторного управления.

Комплектные устройства управления разработаны для отечественных шагающих экскаваторов: ЭШ-6/45, ЭШ-10/70, ЭШ-15/90, ЭШ-20/90 и ЭШ-40/85 и др. В системах управления реализованы оригинальные схемотехнические решения: «мягкий пуск» приводных синхронных двигателей, регулирование возбуждения синхронного двигателя по активной мощности приводов главного движения, микроконтроллерная система защиты стрелы от растягивания ковша, компьютерная информационно-диагностическая система и др. [7].

Комплектное электрооборудование для буровых станков

Специалистами Компании разработано и с 1998 г. серийно производится современное оборудование и системы управления для комплектации отечественных буровых станков, выпускаемых ОАО «Рудгормаш» и ООО «ИЗ-КАРТЭКС имени П.Г. Коробкова», в том числе для экспортных поставок. По техническому уровню оборудование соответствует мировым стандартам и не имеет отечественных аналогов. В разработанных мехатронных комплексах для буровых станков использованы оригинальные технические решения [8].

Для мехатронной системы вращателя разработаны и выпускаются электроприводы постоянного тока с тиристорным трехфазным нереверсивным преобразователем, питающим якорную обмотку двигателя, и реверсом по обмотке возбуждения [8]. Для современных буровых станков СБШ-250 (и аналогичных) разработаны и реализованы электроприводы переменного тока вращателя и хода с использованием специальных асинхронных двигателей производства ПАО «НИПТИЭМ» (г. Владимир) серии АДЧРБ.

Электрооборудование и системы управления для земснарядов

В условиях современного развития гидромеханизации как наиболее эффективного, экономичного и высокопроизводительного способа комплексной механизации очистительных, дноуглубительных, а также земляных и горных работ, возрастает актуальность ускоренного технического перевооружения добывающих предприятий на качественно новом уровне, сопоставимом или превосходящем соответствующий уровень развитых стран.

Компания «Объединенная Энергия» в настоящее время — основной разработчик и производитель комплектного

электрооборудования для отечественных земснарядов Цимлянского судомехани-ческого завода и других предприятий аналогичного профиля [9].

Специализированный комплект электрооборудования земснаряда предназначен для распределения и защиты высоковольтной и низковольтной сетей, а также для управления и защиты главных и вспомогательных электроприводов. Все высоковольтное оборудование (6 кВ), размещаемое на берегу, встроено в стандартный контейнер с воздушным (кабельным) вводом и кабельным выводом. Комплектный распределительный пункт, размещаемый на земснаряде, обеспечивает распределение напряжения ~6 кВ и управления главными приводами (гидрорыхлителя и грунтонасоса) земснаряда. Автоматизированная система управления земснарядом организована на базе рабочей станции оператора, установленной в диспетчерском центре (операторной). Операторская панель локального мониторинга и управления представляет собой компактный промышленный компьютер со встроенным жидкокристаллическим дисплеем. Для реализации функций управления панель снабжена блоками кнопочного управления и сенсорными экранами.

Система мониторинга обеспечивает отображение основных параметров (напряжение и нагрузка) сетей 6 кВ и 380 В, основных параметров (нагрузка, температура обмоток) главных приводов, состояние (перегрузка и авария) вспомогательных приводов, технологических параметров (давление, вакуум, расход, плотность) земснаряда и регистрации всех отображаемых параметров в энергонезависимой памяти. Отображение параметров в удобном графическом интерфейсе позволяет оператору контролировать все необходимые параметры.

Сервер, выполненный на базе промышленного компьютера, обеспечивает

базу данных реального времени, оперативную и архивную базы данных, передача команд управления контроллерам с верхнего уровня управления, предоставление требуемой информации, поддержку работы радиомодемов для обеспечения взаимодействия с удаленными контроллерами и подсистемами, синхронизацию работы различных подсистем, а также решение ряда других конкретных задач.

Высоковольтное

электрооборудование

Электропитающая система имеет первый приоритет в технологическом комплексе добывающего предприятия. В настоящее время разработана и выпускается гамма высоковольтных (6 кВ и 10 кВ) комплектных трансформаторных подстанций, распределительных и при-ключательных пунктов для горных предприятий [1, 2].

Контейнерная трансформаторная подстанция КРП-6/300-Т УХЛ1 предназначена для приема, трансформации и распределения электроэнергии напряжением 6 кВ и 0,4 кВ, одновременного подключения и защиты высоковольтных и низковольтных потребителей (экскаваторов, насосных установок, буровых станков и т.п.) в системах электроснабжения открытых горных работ и в других отраслях промышленности. Компактная, мобильная, универсальная подстанция 0,4 кВ оснащена сухим силовым трансформатором с кремнийорганической или литой изоляцией, содержит многофункциональный микропроцессорный блок защиты БЗМ-4 для отходящей линии 6 кВ с контролем целостности заземляющей жилы кабеля и обеспечивает надежную защиту человека в сетях 0,4 кВ благодаря применению специального аппарата контроля токов утечки «АРГУС».

Высоковольтные приключательные пункты с любым набором коммутацион-

ной, силовой и защитной аппаратуры, двумя комплектами заземляющих ножей и различными вариантами подсоединения отличаются простотой, надежностью, эффективностью и высоким уровнем безопасности и позволяют коммутировать токи до 630А. Специализированный микроконтроллерный блок защиты, адаптированный к условиям эксплуатации, не требует применения инструментальных методов настройки уставок после перемещения приключательного пункта и осуществляет максимальную токовую защиту с независимой выдержкой времени, максимальную токовая отсечку, направленную защиту от однофазных замыканий на землю с регулируемой выдержкой времени, ненаправленную защиту от двойных замыканий на землю, защиту от обрыва фазы (с возможностью отключения), защиту от минимального напряжения (с возможностью отключения), контроль целостности заземляющей жилы отходящего пятижильного кабеля.

Ячейка высоковольтного ввода ЯВВ3-6-250-УХЛ2 для экскаваторов имеет повышенный ресурс коммутационной аппаратуры, малые габариты, местное и дистанционное управление контактором, не требует регулировки при эксплуатации.

Высоковольтный штепсельный разъем типа РВШ-6(10)/400 УХЛ1 предназначен для соединения двух отрезков силового гибкого кабеля с резиновой изоляцией, присоединения кабеля к шкафам комплектных распределительных устройств, приключательным пунктам, передвижным комплектным трансформаторным подстанциям, а также к кабельному вводу экскаваторов, буровых станков и других передвижных горных машин с напряжением питания 6 и 10 кВ. При использовании разъемов обеспечиваются повышенные удобство, быстрота, надежность и безопасность коммутации. Отечественных аналогов не имеет.

Электроприводы

для металлургической

промышленности

Современное прокатное производство преимущественно основывается на использовании традиционных металлургических машин, осуществляющих пластическую деформацию металла. В 2011— 2012 гг. был выполнен комплекс работ по созданию специализированного производства для обработки сложнолегиро-ванных прецизионных сплавов на основе современной технологии компьютерной автоматизации для Владимирского завода прецизионных сплавов. Разработаны и реализованы электроприводы прокатных станов ТРИО 500 и ДУО 300, подъемно-качающегося стола, рольгангов, транспортеров, летучих ножниц и другого технологического оборудования.

В электроприводе прокатного стана ТРИО 500 (черновая клеть) используется асинхронная машина АКН-2-16-57-12 с фазным ротором (мощность 800 кВА, напряжение 6 кВ, номинальная частота 490 об/мин). Ротор двигателя соединен с клетью с помощью редуктора с передаточным числом 4. В приводе использован накопитель механической энергии — маховик на валу двигателя с моментом инерции 10 000 кг  м2. Для управления высоковольтным асинхронным двигателем с фазным ротором использовано тиристорное устройство «мягкого» пуска [10]. Устройство реализует алгоритм пуска путем переключения секций сопротивления в цепи ротора в функции времени (или тока статора). Шунтирование первых ступеней пускового сопротивления производится тиристорами, шунтирование последней ступени и одновременное шунтирование роторной обмотки в конце пуска производится контактором. Устройство обеспечивает защиту от неправильного чередования фаз и недопустимого отклонения напряжения сети, затянувшегося пуска, корот-

кого замыкания в силовых цепях, коммутационных перенапряжений в цепи ротора. Для управления переключением ступеней пусковых резисторов во время запуска двигателя, индикации переменных в процессе пуска, диагностики возникающих неисправностей, а также ввода и хранения параметров, определяющих алгоритм запуска двигателя, используется специальный контроллер. Предусмотрено два режима работы контроллера: режим управления запуском двигателя и диагностики и режим ввода параметров.

Стан ДУО 300 — основной элемент чистовой линии, содержащий 5 клетей типа «ДУО» (линейный стан). Вращательное движение передается от электродвигателя постоянного тока МП 1500/300Р (1000 кВт, 330 об/мин) к валкам через шестеренную клеть. Электропривод постоянного тока стана выполнен на основе двух модулей, представляющих собой управляемые трехфазные мостовые выпрямители. Первый выпрямитель обеспечивает стабилизацию тока обмотки возбуждения двигателя (реверсирование двигателя осуществляется изменением направления тока обмотки возбуждения). Второй выпрямитель обеспечивает электропитание якорной обмотки. Система управления реализована по принципу подчиненного регулирования координат. Главный контур обеспечивает координирующее управление угловой скоростью и напряжением на якорной обмотке [11]. В подчиненном контуре предусмотрено регулируемое ограничение тока.

Приборы и устройства

диагностики электрических

систем и защиты

электрооборудования

Современный подход к промышленной безопасности состоит в формировании автоматизированных систем управ-

ления и защиты как главного элемента единой системы безопасности [12]. Все электрооборудование производства Компании «Объединенная Энергия» оснащено встроенными приборами защиты, полностью отвечающими двум основным критериям: надежное срабатывание защиты при наступлении опасного события и отсутствие немотивированных остановов оборудования по вине защиты (ложных срабатываний) [12].

Микроконтроллерное реле защиты от однофазных замыканий на землю типа «ЗЕРО» позволяет увеличить надежность электроснабжения в сетях 6—35 кВ с изолированной нейтралью на открытых горных работах и повысить безопасность при обслуживании электрических сетей. Объединяет три функции в одном аппарате: «земляную» защиту, максимальную токовую защиту при замыкании на землю в разных фазах двух фидеров и перестраиваемые выдержки времени. Микроконтроллерное устройство обеспечивает повышенную надежность защиты и практически исключает ложные срабатывания.

Устройства контроля сопротивления изоляции типа «АРГУС» предназначены для обеспечения безопасной эксплуатации электрических систем с преобразователями рода тока [13]. Специальное устройство контроля сопротивления изоляции реагирует как на однофазные, так и на однополюсные утечки токов на землю. Принцип действия аппаратов основан на измерении сопротивления изоляции с помощью тестового напряжения специальной формы, подключенного к контролируемой сети через добавочные резисторы. В аппаратах предусмотрена светодиодная сигнализация при снижении сопротивления изоляции менее двух заданных значений.

Реле контроля трехфазного напряжения предназначены для использования в схемах автоматического управления

электрооборудованием для контроля наличия и симметрии напряжений, а также отклонений частоты. Реле могут использоваться для контроля порядка чередования фаз в системах трехфазного напряжения, защитного отключения электрооборудования при недопустимой асимметрии фазных напряжений, отсутствии одного из фазных напряжений, а также недопустимых отклонениях частоты.

Информационно-диагностические

системы горных машин

Важной функцией современного автоматизированного оборудования горных машин является мониторинг их состояния. Цель мониторинга — получение объективной информации о работе машины в течение интервала работы с целью принятия управленческих решений на различных уровнях иерархии. Результаты мониторинга технического объекта позволяют существенно повысить эффективность эксплуатации оборудования, в первую очередь за счет повышения его надежности в конкретных горно-геологических условиях, коэффициента технического использования, своевременного выполнения профилактических мероприятий, экономии энергозатрат.

Разрабатываемые Компанией информационно-диагностические системы (ИДС) — развивающиеся системы, включающие группу взаимосвязанных компонентов: подсистему контроля приводов главного движения и работы механизмов; подсистему диагностики состояния оборудования; подсистему учета энергопотребления и производительности экскаватора; подсистему контроля аварийных событий; подсистему оперативного управления; подсистему связи [14].

ИДС горной машины реализуется на основе: стандартных технических средств автоматизации; типового и специализированного программного обеспечения; электрооборудования, входящего в со-

став типового низковольтного комплектного устройства.

Оборудование ИДС включает: сенсорный монитор оператора; главный компьютер; блок бесперебойного питания; комплект датчиков параметров технологического процесса; концентраторы данных; локальную компьютерную сеть; модемы.

Все локальные подсистемы машины объединены в локальной компьютерной сети. Это позволяет устройствам управления различного уровня выполнять свои функции с учетом событий, происходящих в других подсистемах. Одновременно с этим, предполагается наращивание функциональных возможностей каждой локальной подсистемы в отдельности. Атрибутом интеллектуального экскаватора является взаимодействие с единым информационным пространством предприятия, в котором находятся другие машины и персонал.

Данные, поступающие из ИДС и преобразованные по специальным алгоритмам, выводятся на монитор и сохраняются на сервере. Важная для оценки работы информация запоминается в программных модулях и обрабатывается с целью анализа эффективности работы экскаватора, оценивания его надежности. В процессе работы производится регистрация основных процессов, изменения состояния оборудования, протоколов аварий и др. Данные хранятся на сервере и передаются через Интернет на главный сервер и доступны в любой точке мира. Срок хранения записей зависит от вида процесса и типа оборудования.

Данные, получаемые с машины, используются разработчиком оборудования для уточнения моделей при проектировании новых машин, коррекции параметров существующего оборудования, накопления данных о работе машины и всех ее компонентов в различных условиях эксплуатации.

Основные партнеры компании — российские предприятия, специализирующиеся на выпуске горных машин: ОАО «Рудгормаш» (г. Воронеж), «ИЗ-КАРТЭКС имени П.Г. Коробкова», ООО «Уралмаш-завод», Цимлянский судомеханический завод, ОАО «Самараэлектрощит», «Силовые машины» (г. Санкт-Петербург), добывающие предприятия Кузбасса (разрезы «Талдинский», «Краснобродский», «Красногорский», «Калтанский», «Вахру-шево поле», «Ерунаковский» и др.), Урала (ОАО «Качканарский ГОК», «Ураласбест»), Кольского полуострова (ОАО «Апатит», ОАО «ОЛКОН», ОАО «Ковдорский ГОК», «Карельский окатыш»), Приамурья (прииск «Маломыр»), Иркутской области (разрез «Ирбейский»), «Фосагро», «Алроса», «Лебединский ГОК», «Михайловский ГОК», «Стойленский ГОК», «Павловскгранит», «Донтрансгидромеханизация» и многие другие, а также добывающие предприятия Украины, Казахстана, Армении, Уз-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

бекистана, Белоруссии, Индии, Китая, Монголии, Ирана, Гвинеи.

Результаты работы Компании принципиально важны для развития добывающей отрасли и тяжелого машиностроения России и являются основой технического перевооружения парков технологического оборудования добывающих предприятий с наибольшей экономической эффективностью согласно мировым тенденциям производства открытых горных работ. Создание и внедрение нового конкурентоспособного оборудования обеспечивает российской добывающей промышленности возможность проведения независимой политики по освоению минерально-сырьевой базы страны. Масштабное внедрение горных машин нового поколения способствует инвестированию средств добывающих предприятий в отечественное наукоемкое производство, научные исследования и инженерные разработки.

1. Малафеев С. И., Серебренников Н.А. Компании «Объединенная Энергия» — 20 лет // Горное оборудование и электромеханика. — 2011. — № 1. — С. 52—56.

2. Малафеев С.И., Серебренников Н.А. Перспективное электротехническое электрооборудование и системы управления для горных машин: опыт Компании «Объединенная Энергия» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2009. — ОВ 8. Электрификация и энергосбережение. — С. 77—92.

3. Малафеев С. И., Новгородов А.А., Серебренников Н. А. Экскаватор ЭКГ-5А: Новое техническое решение системы управления приводами // Горное оборудование и электромеханика. — 2009. — № 11. — С. 23—28.

4. Малафеев С. И., Новгородов А. А., Серебренников Н. А. Новый экскаватор ЭКГ-18Р: система приводов постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией // Горное оборудование и электромеханика. — 2012. — № 6. — С. 21—25.

5. Тангаев И.А. Энергоемкость процессов добычи и переработки полезных ископаемых. — М.: Недра, 1986 — 231 с.

6. Малафеев С. И., Захаров А. В. Исследование потерь в асинхронном двигателе при переходных процессах // Электротехника. — 2008. — № 7. — С. 2—5.

7. Малафеев С. И., Анучин А. В., Серебренников Н. А. Экскаватор ЭШ-11/75: Новая система управления приводами // Горное оборудование и электромеханика. — 2013. — № 2. — С. 14—18.

8. Малафеев С. И., Серебренников Н.А., Карклин А. В. Мехатронные комплексы станков шарошечного бурения // Проектирование и технология электронных средств. — 2005. — № 3. — С. 67—72.

9. Малафеев С. И., Афанасьев П. М., Серебренников Н.А. Электротехническое оборудование для систем гидромеханизации: Разработки Компании «Объединенная Энергия» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2009. — ОВ 1. Гидромеханизация. — С. 235—245.

10. Малафеев С. И., Коняшин В. И. Автоматизация приводного агрегата прокатного стана // Автоматизация в промышленности. — 2015. — № 1. — С. 51—53

11. Малафеев С. И., Малафеева А.А., Коняшин В. И. Компьютерное моделирование процессов при прокатке металлов на стане 300 // Автоматизация в промышленности. — 2013. — № 7. — С. 10—13.

12. Малафеев С. И.. Копейкин А. И. Надежность технических систем. Примеры и задачи. — СПб.: Изд-во «Лань», 2012. — 320 с.

13. Малафеев С. И., Серебренников Н. А., Фролкин В. Г. Анализ электрической сети с преобразователем рода тока при нарушениях сопротивления изоляции // Электротехника. — 2004. — № 12. — С. 11—14.

14. Малафеев С. И., Тихонов Ю. В. Компоненты интеллектуального управления для карьерных экскаваторов // Автоматизация в промышленности. — 2013. — № 10. — С. 33—37. ti^

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ

Малафеев Сергей Иванович — доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, e-mail: sim_vl@nm.ru, ООО «Компания «Объединенная Энергия».

ISSN 0236-1493. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2017. No. 9, pp. 60-70.

UDC 621.31

S.I. Malafeev

EFFICIENT SOLUTIONS TO CURRENT CHALLENGES IN THE MINING INDUSTRY: UNIFIED ENERGY COMPANY IS 25

The basic information about the directions of science and engineering «Joint Power Co», Ltd in the improvement of technical equipment and control systems for mining machines. Considered mechatronic systems shovels new generation of electric motors with AC and DC, and a variety of control systems, low-voltage complete devices for the control of drilling rigs, new equipment for carrier equipment, instruments for the protection of electrical equipment, motors for metallurgical industry. The main characteristics of high-voltage electrical equipment for carriers. The description of monitoring equipment of mining machines to significantly increase the efficiency of operation of equipment through timely implementation of preventive measures to save energy. Data on the new technology on the mining companies and the efficiency of its use.

Key words: mechatronics, electrical, automation, excavator, the drilling machine, a dredge, the electric drive, rolling mill, control system.

DOI: 10.25018/0236-1493-2017-9-0-60-70

AUTHOR

Malafeev S.I., Doctor of Technical Sciences, Professor,

Chief Researcher, e-mail: sim_vl@nm.ru,

Joint Power Company, Ltd, 111672, Moscow, Russia.

REFERENCES

1. Malafeev S. I., Serebrennikov N. A. Gornoe oborudovanie i elektromekhanika. 2011, no 1, pp. 52-56.

2. Malafeev S. I., Serebrennikov N. A. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2009. Special edition 8. Elektrifikatsiya i energosberezhenie, pp. 77—92.

3. Malafeev S. I., Novgorodov A. A., Serebrennikov N. A. Gornoe oborudovanie i elektromekhanika. 2009, no 11, pp. 23—28.

4. Malafeev S. I., Novgorodov A. A., Serebrennikov N. A. Gornoe oborudovanie i elektromekhanika. 2012, no 6, pp. 21—25.

5. Tangaev I. A. Energoemkost' protsessov dobychi i pererabotki poleznykh iskopaemykh (Energy intensity of the processes of extraction and processing of minerals), Moscow, Nedra, 1986, 231 p.

6. Malafeev S. I., Zakharov A. V. Elektrotekhnika. 2008, no 7, pp. 2-5.

7. Malafeev S. I., Anuchin A. V., Serebrennikov N. A. Gornoe oborudovanie i elektromekhanika. 2013, no 2, pp. 14-18.

8. Malafeev S. I., Serebrennikov N. A., Karklin A. V. Proektirovanie i tekhnologiya elektronnykh sred-stv. 2005, no 3, pp. 67-72.

9. Malafeev S. I., Afanas'ev P. M., Serebrennikov N. A. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byul-leten'. 2009. Special edition 1. Gidromekhanizatsiya, pp. 235—245.

10. Malafeev S. I., Konyashin V. I. Avtomatizatsiya vpromyshlennosti. 2015, no 1, pp. 51—53

11. Malafeev S. I., Malafeeva A. A., Konyashin V. I. Avtomatizatsiya vpromyshlennosti. 2013, no 7, pp. 10—13.

12. Malafeev S. I.. Kopeykin A. I. Nadezhnost' tekhnicheskikh sistem. Primery i zadachi (Reliability of technical systems. Examples and problems), Saint-Petersburg, Izd-vo «Lan'». 2012, 320 p.

13. Malafeev S. I., Serebrennikov N. A., Frolkin V. G. Elektrotekhnika. 2004, no 12, pp. 11—14.

14. Malafeev S. I., Tikhonov Yu. V. Avtomatizatsiya vpromyshlennosti. 2013, no 10, pp. 33—37.

A

ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОГНОЗИРУЕМЫХ СИСТЕМАХ

Коллектив авторов

Разработаны модель управления предприятием и последующая реализация программного обеспечения, позволяющего смоделировать варианты развития предприятия в долгосрочном периоде, комплекс программ на MATLAB, реализующих метод авторегрессии, спектрального и корреляционного анализа, программа на языке программирования Python для оценки платежеспособности заемщиков банка на основе модели с использованием нейронных сетей, исследованы характеристики стохастического временного ряда, предложены программы реализации алгоритмов масштабирования изображений с использованием параллельно-поточных вычислений, распознавания и идентификации лиц на документах.

Ключевые слова: деловые игры, управление предприятием, имитационное моделирование, маркетинг, авторегрессия, автоковариационная функция, временные ряды, фрактальное броуновское движение, мультифрактальность, кредитный скоринг, нейронные сети, обработка изображений, масштабирование изображений, параллельное программирование, распознавание и идентификация лиц.

MATHEMATICAL MODELLING IN THE FORECAST SYSTEM

Team of authors

The developed model of company management and subsequent implementation of the software, allowing to model options of development of the enterprise in the long term, complex programs in MATLAB that implement the method of autoregression, spectral and correlation analysis, the program for the Python programming language to assess the solvency of borrowers based on a model using neural networks, investigated the stochastic characteristics of the time series, the proposed program realization of algorithms for scaling images using a parallel-stream computing recognition and identification of individuals on documents.

Key words: business game, business management simulation, marketing, autoregression, autoco-variation function, time series, fractional Brownian motion, multi-fractality, credit scoring, neural networks, image processing, image scaling, parallel programming, recognition and identification.