Синтез електромеханічної системи із асинхронним двигуном і пристроєм плавного пуску

Abstract

Розгляд питань енергетичних витрат електроприводу під час його безпосередньої роботи системи керування, зокрема в пускових режимах. У дослідженні враховано несинусоїдальний характер зміни статорних струмів, що впливає на енергетичні показники, а також здійснено пошук принципово нових рішень для створення пристрою виміру складових потужностей та його подальшу реалізацію. Серед отриманих результатів – розроблені моделі 3-фазного тиристорного регулятора напруги та на їх основі створена віртуальна модель досліджуваного пристрою плавного пуску AST-2, принцип роботи якого базується на 2-фазному тиристорному регуляторі напруги. Проведено аналіз регулювальної ефективності системи керування. З урахуванням несинусоїдного характеру зміни статорних струмів були побудовані два пристрої для вимірювання складових потужностей і енергетичних витрат електроприводу. Використовуючи ці розробки, було проведено експерименти в режимах, близьких до безпосереднього пуску електроприводу, а також з поступовим збільшенням часу пуску. На основі отриманих результатів визначено енергетичну ефективність досліджуваного пристрою порівняно з електроприводом, в якому немає системи керування, та з керованим 3-фазним тиристорним регулятором напруги. Крім того, було порівняно методи виміру складових потужностей і енергетичних витрат, що дозволяє зробити важливі висновки щодо оптимізації роботи електроприводів у промисловості.

Consideration of the issues of energy consumption of an electric drive during its direct operation of the control system, in particular in starting modes. The study took into account the non-sinusoidal nature of the change in stator currents, which affects energy indicators, and also carried out a search for fundamentally new solutions for creating a device for measuring component powers and its further implementation. Among the results obtained, models of a 3-phase thyristor voltage regulator were developed and based on them a virtual model of the studied soft start device AST-2 was created, the principle of operation of which is based on a 2-phase thyristor voltage regulator. An analysis of the control system's control efficiency was carried out. Taking into account the non-sinusoidal nature of the change in stator currents, two devices were built for measuring component powers and energy consumption of the electric drive. Using these developments, experiments were conducted in modes close to direct start of the electric drive, as well as with a gradual increase in start-up time. Based on the results obtained, the energy efficiency of the studied device was determined in comparison with an electric drive without a control system and with a controlled 3-phase thyristor voltage regulator. In addition, methods for measuring component capacities and energy costs were compared, which allows drawing important conclusions regarding the optimization of the operation of electric drives in industry.