Электроприводы по системе «преобразователь частоты – двухскоростной асинхронный двигатель» с переключающимися структурами

Екатерина Александровна Храмшина

Аннотация


Рассматриваются вопросы повышения устойчивости частотно-регулируемых электроприводов (ЧРП) с двухскоростными асинхронными двигателями к нарушениям электроснабжения, а также вопросы повышения их энергетической эффективности. Предложена концепция электроприводов по системе «Преобразователь частоты – двухскоростной асинхронный двигатель» с переключающимися структу-рами. Отличительной особенностью концептуального подхода является переключение обмоток высокой и низкой скоростей при осуществлении частотного регулирования на каждой из этих обмоток. Рассмат-риваются электропривод с двумя преобразователями частоты с питанием обмоток от независимых вводов и электропривод с преобразователем частоты с двумя звеньями постоянного тока. Представлены ре-зультаты экспериментальных исследований переключения ЧРП с основного на резервный ввод. Сделан вывод об удовлетворительном характере переходных процессов. В плане реализации предложенной концепции разработан способ частотного регулирования производительности тягодутьевых механизмов, отличительной особенностью которого является переключение преобразователя частоты с обмотки вы-сокой скорости на обмотку низкой скорости (и обратно) в зависимости от производительности механизма. Рассмотрен частотно-регулируемый электропривод, реализующий данный способ. Разработана методика расчета энергетической эффективности внедрения ЧРП с двухскоростными двигателями. Показано, что снижение энергопотребления обеспечивается за счет повышения эквивалентного коэффициента полезного действия. Представлены результаты оценки технико-экономической эффективности внедрения. Для этого выполнено сравнение КПД и потребляемой мощности с аналогичными показателями при реализации известного способа, согласно которому во всем диапазоне изменения производительности механизма частотное регулирование скорости двигателя осуществляется на высокоскоростной обмотке. Подтверждена эффективность внедрения разработанного ЧРП на дутьевых вентиляторах котлов КВГМ-100 пиковой котельной г. Магнитогорска. Отмечена целесообразность его внедрения на тягодутьевых механизмах котельных агрегатов с пиковым характером нагрузки.

Ключевые слова


тепловое предприятие; двухскоростной асинхронный двигатель; частотно-регулируемый электропривод; нарушения электроснабжения; энергетическая эффективность; технические решения; экспериментальные исследования; методика расчета; практическое применение

Полный текст:

PDF

Литература


Энергосбережение в теплоэнергетическом хозяйстве города средствами регулируемого элек-тропривода: моногр. / Ю. А. Крылов, В.Н. Медве-дев, А.С. Карандаев, Г.П. Корнилов. – Магнито-горск: Изд-во Магнитогор. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. – 202 с.

Технологическая востребованность и оцен-ка эффективности внедрения частотно-регули-руемых электроприводов на объектах тепловой электростанции / В.Н. Медведев, А.С. Карандаев, О.И. Карандаева и др. // Вестник ИГЭУ. – Иваново: ФГБОУ ВПО «ИГЭУ», 2012. – Вып. 6. –

С. 109–114.

Способы повышения устойчивости ча-стотно-регулируемых электроприводов при нару-шениях электроснабжения / А.С. Карандаев,

Р.Р. Храмшин, Т.Р. Храмшин и др. // Машиностро-ение: сетевой электронный научный журнал. – 2013. – № 1. – С. 62–69.

Способы повышения устойчивости элек-троприводов непрерывных производств при про-валах напряжения / Т.Р. Храмшин, Г.П. Корнилов, Д.С. Крубцов и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2014. – Т. 14, № 2. – С. 80–87.

Проблемы внедрения частотно-регулируе-мых электроприводов на ответственных меха-низмах тепловой электростанции / Ю.А. Крылов, И.А. Селиванов, А.С. Карандаев и др. // Известия вузов. Электромеханика. – 2011. – № 4. – С. 19–25.

Способы повышения устойчивости ча-стотно-регулируемых электроприводов при нарушениях электроснабжения / Г.П. Корнилов,

Т.Р. Храмшин, О.И. Карандаева и др. // Вестник МГТУ – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2011. – № 4. – С. 79–84.

Крылов, Ю.А. Энергосбережение и авто-матизация производства в теплоэнергетическом хозяйстве города. Частотно-регулируемый элек-тропривод: учеб. пособие / Ю.А. Крылов, А.С. Ка-рандаев, В.Н. Медведев. – СПб.: Изд-во «Лань», 2013. – 176 с.

Анализ интенсивности отказов частотно-регулируемых электроприводов районных тепло-вых станций при нарушениях электроснабжения / В.Р. Храмшин, К.Э. Одинцов, А.Р. Губайдуллин

и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2014. – Т. 14, № 2. – С. 68–79.

Карандаева, О.И. Повышение надежности электроприводов тепловой электростанции ме-таллургического предприятия при внедрении пре-образователей частоты: дис. … канд. техн. наук. – Магнитогорск: МГТУ, 2011. – 172 с.

Пат. 80713 Российская Федерация, МПК H02М 5/40. Преобразователь частоты для элек-тропривода непрерывного действия / Ю.А. Кры-лов, Т.П. Крылова. – Опубл. 2005, Бюл. № 5.

Гоппе, Г.Г. Методы и технические сред-ства энерго- и ресурсосберегающего управления турбомеханизмами: дис. … д-ра. техн. наук. – Ир-кутск: ИГТУ, 2009. – 326 с.

Герасимов, Д.О. Энергосберегающее управление тягодутьевыми механизмами котлоагрегагатов тепловых электрических станций с использованием ресурсов электропривода / Д.О. Герасимов, Г.Г. Гоппе // Информатика и системы управления. – Благовещенск, 2009. – № 1 (19). –

С. 136–145.

Пат. 137645 Российская Федерация, МПК H02P25/18. Устройство управления двухскорост-ным электродвигателем дутьевого вентилятора котельного агрегата / Т.Р. Храмшин, А.С. Каран-даев, Р.Р. Храмшин, А.Р. Губайдуллин, Г.П. Корни-лов, Е.А. Храмшина. – Опубл. 20.02.2014, Бюл. № 5.

Частотно-регулируемый электропривод с электропитанием от двух независимых вводов / А.С. Карандаев, Г.П. Корнилов, Т.Р. Храмшин,

В.Р. Храмшин // Электротехника. – 2015. – № 4. – С. 41–48. DOI: 10.3103/S1068371215040045

Пат. 137437 Российская Федерация, МПК H02P25/18. Устройство управления двухскорост-ным электродвигателем дутьевого вентилятора котельного агрегата / Т.Р. Храмшин, А.С. Каран-даев, Р.Р. Храмшин, А.Р. Губайдуллин, В.Р. Храм-шин, Г.П. Корнилов. – Опубл. 10.02.2014, Бюл. № 4.

Новые функциональные возможности и «интеллектуальные» свойства электроприводов серии ЭПВ / А.Б. Виноградов, А.Н. Сибирцев,

В.Л. Чистосердов и др. // Силовая электроника. – 2008. – № 3. – С. 61–64.

Комплекс технических решений по энерго-сбережению и повышению устойчивости ча-стотно-регулируемых электроприводов ответ-ственных механизмов / Р.Р. Храмшин, В.Н. Медве-дев, О.И. Карандаева и др. // Труды VIII Междуна-родной (XIX Всероссийской) конференции по ав-томатизированному электроприводу АЭП-2014: в 2 т. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. – Т. 1. – С. 417–421.

Оценка ресурса энергосбережения в элек-троприводе дутьевого вентилятора с двухско-ростным асинхронным электродвигателем / А.А. Радионов, А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2014. – Т. 14, № 3. – С. 61–70.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.