Совершенствование систем управления электроприводов группы насосных агрегатов

• Автор: Лавронова, Людмила Ивановна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ И
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л Описание и классификация системы водоснабжения
1.2 Способы управления группой насосных агрегатов
1.4 Анализ энергопотребления при различных способах регулирования
1.3 Обзор известных технических решений в области регулирования электропривода группы насосных агрегатов с использованием одного частотного преобразователя
1.5 Учет коммутационных процессов при переключении от преобразователя частоты на питание от сети
2.1 Возможные способы управления, применяемые при синхронизации напряжения с сетью
2.2 Способы синхронизации напряжения инвертора с сетью
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
3.1 Общие положения математического моделирования системы водоснабжения
3.2 Моделирование процессов в системе преобразования электроэнергии и асинхронных двигателях
3.3 Моделирование центробежного насоса и участков трубопроводной системы
3.4 Метод расчета процессов в электрических и гидравлических цепях
3.5 Моделирование процессов дугогашения при отключении
коммутационных электрических аппаратов (контакторов)
3.6. Пример моделирования электромагнитных процессов в системе
преобразователь - асинхронный двигатель
3.7 Описание комплексной математической модели системы водоснабжения

ГЛАВА 4 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4 Л Режимы работы и способы регулирования
4.2 Пуск напрямую последовательно каждого из насосов
4.3 Пуск от преобразователя последовательно каждого из насосов в ручном режиме
4.4 Пуск с системой авторегулирования
4.4.1 С прямым включением двигателей дополнительных насосов к сети и регулированием давления одним насосом (от преобразователя)
4.4.2 С поочередным разгоном двигателя каждого насоса от преобразователя и переключением его на сеть при выходе на номинальный режим
4.5 Переключение двигателя преобразователь - сеть с синхронизацией выходного напряжения и без
4.6 Отключение двигателя от сети с учетом дугогашения
Выводы
Заключение
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение
Внедрение энергосберегающих технологий является одним из приоритетных направлений развития техники, имеющих важное значение для экономики России. Одним из наиболее энергоемких производств в системе жилищно-коммунального хозяйства является перекачка жидкости в системе водоснабжения. С точки зрения получения эффекта энергосбережения при перекачке жидкости лучшим способом является частотное регулирование АД с использованием статических преобразователей. Его применение для электропривода группы насосных агрегатов систем водоснабжения городов и населенных пунктов имеет ряд особенностей, требующих учета при реализации. Используемые в настоящее время системы регулирования производительности насосных станций часто не используют весь потенциал ресурсо- и энергосбережения, поэтому актуальной является задача развития систем, средств и методов энергоэффективного управления производительностью группы насосных агрегатов.
Работы по исследованию и внедрению передовых способов управления электроприводов насосных агрегатов активно ведутся ЗАО «Чебоксарский завод электрооборудования», концерны «АВВ», Danfoss, Siemens, Mitsubishi, Wilo и другие. Значительный вклад в разработку и исследование систем управления электроприводами группы насосных агрегатов внесли: Б.С. Лезнов, Г.Б. Онищенко, М.Г. Юньков, А.Б. Виноградов, Ю.К. Розанов, К.П. Ковач, И. Рац, B.C. Костышин, Б.И. Фираго, Л.Б. Повлячик и ряд других.
Тема диссертационной работы соответствует научному направлению ФГБОУ ВПО ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова «Интеллектуальные электромеханические устройства, комплексы и системы».
Объектом исследования является группа асинхронных электроприводов насосных агрегатов систем водоснабжения.
Предметом исследования является система регулирования асинхронными электроприводами группы насосных агрегатов.

Рисунок 1.11- Схема трехфазного ИБП с двойным преобразованием энергии
Одним из ключевых элементов ИБП является устройство, выполняющее синхронизации его выходного напряжения с сетью. Поскольку момент переключения на питание от аккумуляторной батареи неизвестен, то процесс синхронизации выполняется непрерывно. Поэтому особых требований к быстродействию процесса синхронизации нет, и вычисление фазы напряжения сети ведется с использованием информации о напряжении одной фазы.
Анализ рассмотренных устройств реализующих синхронизацию напряжений двух источников переменного трехфазного напряжения показал, что их основным недостатком является отсутствие регулирования технологическим параметром в процессе выполнения синхронизации. Таким образом, необходима разработка способа синхронизации выходного напряжения инвертора, позволяющего сократить перерывы в регулировании технологического параметра до наименьшего значения, обеспечивающего возможность работы с преобразователями различных типов и минимизирующего переходные процессы в АД и системе в целом в процессе синхронизации напряжений и переключения двигателя на питание от преобразователя на питание от сети.