Синтез електромеханічної системи із асинхронним двигуном і частотно-керованим перетворювачем

Abstract

У роботі проведено аналіз енергоефективності обладнання з метою виявлення потенційних резервів для економії електроенергії. На основі огляду науково-технічної літератури визначено основні фактори, які впливають на питомі витрати електроенергії на одиницю виробленої продукції. Було встановлено, що теоретичні розрахунки оптимальної енергоефективності режимів роботи обладнання підтверджуються результатами експериментальних досліджень. Досліджуючи вплив завантаження на енергоспоживання, були визначені основні шляхи оптимізації режиму роботи цього об'єкту, а також способи їх реалізації. На основі статичних характеристик об'єкта було розроблено алгоритм оптимізації режиму роботи, який реалізовано в програмному пакеті Simulink MatLab. У роботі розглянуто питання автоматизації технологічного процесу як основного засобу для забезпечення оптимальних режимів роботи обладнання. Було створено функціональну модель, спроектовано локальні системи автоматичного регулювання та розроблено структурну схему автоматичної cистеми управління процесом. На основі складеної блочної схемі було спроектовано та реалізовано комплексну систему автоматичного керування, використовуючи програмний пакет Simulink MatLab. Проведено порівняння результатів моделювання, яке засвідчило високу ефективність застосування розробленої системи автоматичного управління. Результати досліджень відкривають нові можливості для підвищення енергоефективності обладнання та зменшення витрат на енергоресурси в промислових процесах.

The work analyzed the energy efficiency of the equipment in order to identify potential reserves for saving electricity. Based on a review of scientific and technical literature, the main factors that affect the specific electricity consumption per unit of output were identified. It was found that theoretical calculations of the optimal energy efficiency of equipment operating modes are confirmed by the results of experimental studies. By studying the impact of the load on energy consumption, the main ways to optimize the operating mode of this facility were identified, as well as methods for their implementation. Based on the static characteristics of the facility, an algorithm for optimizing the operating mode was developed, which was implemented in the Simulink MatLab software package. The work considered the issue of automation of the technological process as the main means for ensuring optimal operating modes of the equipment. A functional model was created, local automatic control systems were designed, and a structural diagram of an automatic process control system was developed. Based on the compiled block diagram, a complex automatic control system was designed and implemented using the Simulink MatLab software package. A comparison of the modeling results was carried out, which demonstrated the high efficiency of the developed automatic control system. The research results open up new opportunities for increasing the energy efficiency of equipment and reducing energy costs in industrial processes.