Оптимізація часів пуско-гальмівних режимів частотно-регульованого асинхронного двигуна із насосним навантаженням

Authors:

В. О. Волков, канд. техн. наук, доцент, orcid.org/0000-0003-1262-3988, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета.Отримання стосовно до пуско-гальмівних режимів частотно-регульованого асинхронного двигуна (ЧРАД) з насосним навантаженням розрахункових аналітичних залежностей для основних електромагнітних втрат енергії (ОЕВЕ) двигуна та визначення оптимальних значень його часу розгону й гальмування, що забезпечують мінімізацію даних втрат, а також – перевірку реалізації їх оптимальних значень часу в гідросистемах.

Методика.Математичного аналізу та визначників, теорії подібності й гідравлічного удару, ком­п’ю­терного імітаційного моделювання.

Результати.Отримані аналітичні залежності для розрахунку ОЕВЕ для ЧРАД, навантаженого відцентровим насосом (ВН), стосовно пуско-гальмівних режимів при різних існуючих видах зміні швидкості. У результаті рішення оптимізаційного завдання отримані аналітичні залежності, що забезпечують обчислення мінімально можливих (оптимальних) значень ОЕВЕ цього двигуна в пуско-гальмівних режимах при зазначених різних видах зміни швидкості й дозволяють розрахувати відповідні їм оптимальні значення часу розгону й гальмування двигуна. Запропонована інженерна методика та з її допомогою здійснена перевірка, виходячи з допустимого значення гідравлічного удару в гідросистемі, можливості реалізації цих значень часу розгону й гальмування ЧРАД, що навантажено ВН, у пуско-гальмівних режимах зі згаданими траєкторіями зміни швидкості.

Наукова новизна.Уперше отримані аналітичні залежності, що дозволяють кількісно оцінити мінімально можливі ОЕВЕ в пуско-гальмівних режимах ЧРАД із насосним і вентиляторним навантаженням, а також визначити відповідні цим втратам енергії оптимальні значення часу розгону й гальмування двигуна для лінійної, параболічної та квазіоптимальної траєкторій зміни швидкості. Уперше розроблена методика розрахунку максимального значення гідравлічного удару в гідросистемі при використанні в ній відцентрового насоса із ЧРАД.

Практична значимість.Упровадження отриманих результатів дозволяє знизити непродуктивні втрати електроенергії в пуско-гальмівних режимах ЧРАД, а також підвищити експлуатаційну надійність гідросистем із ВН, забезпеченими частотно-регульованим асинхронним двигуном.

References.

1.Yang, H., Shi, Y., Lau, J. and Zhang, T., 2014. An optimal control strategy based on virtual flow measuring for variable flow primary pumping. HVAC&R Research, 20, pp. 411–423.

2. Rada, A. C., Vatavu, S. and Florea, C., 2017. Research regarding the operation of water pumping hydraulic systems. Universitas Publiching Hause. Petrosani, Romania, 2, pp. 25–32.

3.Wang, G., Zheng, X. and Kiamehr, K., 2017. Sequencing Control of Parallel Pumps in Variable-Flow Systems Using Wire-to-Water Efficiency. ASHRAE Transactions, 123, pp. 291–301.

4.Bibik, O. V., Popovich, O. M. and Shevchuk, S. P., 2016. Energy-efficient regimes of the electromechanical system of a pumping unit for many superficial buildings. Technichna electodinamika, 5, pp. 38‒45.

5.Volkov, A. V. and Kolesnikov, A. A., 2013. Energy-saving control of the speed of the frequency-controlled asynchronous engine in the start-braking regimes. Electrotehnika, 5, pp. 2–9.

6.Volkov, V. A., 2017. Energy-saving control in start-brake regimes with the speed of a frequency regulated asynchronous engine with a fan load.Girnicha electromehsnika ta avtomatika, 99, pp. 110–127.

7.The group of companies “Praktik”, 2017. Waste stock pumps of SM, SD type [pdf]. Available at: <http://pr52.ru/upload/katalog/sd.pdf> [Accessed 27 January 2018].

 повний текст / full article