РАЦІОНАЛЬНЕ ЖИВЛЕННЯ АСИНХРОННОГО ПРИВОДУ СПОСОБОМ НЕСИМЕТРИЧНОГО ПРИЄДНАННЯ ФАЗ - Scientific conference
Main page
UA RU EN

Congratulation from Internet Conference!

Hello

Рік заснування видання - 2011

РАЦІОНАЛЬНЕ ЖИВЛЕННЯ АСИНХРОННОГО ПРИВОДУ СПОСОБОМ НЕСИМЕТРИЧНОГО ПРИЄДНАННЯ ФАЗ

29.08.2022 14:09

[3. Technical sciences]

Author: Бородай Валерій Анатолійович, кандидат технічних наук, доцент, Національний технічний університет "Дніпровська політехніка"; Нестерова Ольга Юріївна, кандидат педагогічних наук, доцент, Національний технічний університет "Дніпровська політехніка"; Кошеленко Євгеній Валерійович, кандидат технічних наук, Національний технічний університет "Дніпровська політехніка"; Дяченко Григорій Григорійович, кандидат технічних наук, Національний технічний університет "Дніпровська політехніка", Дніпро, Україна


Вступ. Сучасні виклики, які є наслідком світової енергетичної кризи, іще раз демонструють конче важливу актуальність технологій енергоощадності та ресурсозбереження. Крім того, останні структурні перетворення в економіці України наочно відображають суттєві зміни у електромагнітній сумісності сучасних систем електропостачання. Даний факт виявляється в зміні орієнтування основної потужності споживання з обладнання промислового виробництва в бік побутових споживачів. Наслідком таких змін стають проблеми, пов’язані із підтриманням бажаної якості електричної енергії. Компенсувати їх вплив можливо, зокрема за рахунок засобів сучасного електромеханічного обладнання. Виходячи із виявлених проблем авторами публікації сконцентровано зусилля на  розвиток саме цих аспектів систем керування асинхронного приводу. Мета роботи – розробка оригінального способу ефективного керування асинхронного приводу з можливістю здійснення симетрування мережної напруги живлення та надання рекомендацій щодо можливого схемного рішення з метою вирішення питань підвищення якості та заощадження електричної енергії. 

Основний зміст роботи. Серед існуючих механізмів, що отримали широке поширення у промисловому, комунальному та побутовому господарстві, виділяються насосно-вентиляційні установки. Для них є характерною переважна робота приводу у сталих режимах за відсутності частих пуско-перехідних процесів. Відповідно головним чинником економії спожитої енергії для таких систем є миттєва подача в двигун такої кількості енергії, яка не перевищує необхідної для подолання поточного навантаження.

Як згадувалось вище, зміна структури споживання в бік побутових клієнтів передбачає виникнення  режимів несиметрії мережної напруги живлення, що провокує підвищення невиробничих втрат. За незчисленної кількості різноманітних способів симетрування при роботі електромеханічних систем відомих способів компенсації, які здійснюються засобами електропривода, не виявлено.

Найбільш ефективними наразі вважаються способи частотного керування асинхронним приводом [1]. Такі системи керування безумовно забезпечують для механізмів тривалого режиму роботи всебічні переваги енергоощадності, але за значних початкових капітальних вкладень.

Більш доступною, з точки зору початкової вартості, може бути система параметричного керування асинхронним приводом [2]. Його досить проста і відповідно більш надійна конструкція має переваги за рахунок, як ступеневого керування ефективності, так і використання широтно-імпульсного принципу керування перетворювачем напруги.

Спосіб з використанням  комплексного підходу до вирішення поставленої задачі [3] включає, поміж регулювання напруги в номінальному режимі, ступеневу зміну частоти за умови несуттєвого ускладнення схемного рішення. Обчислювальним експериментом було доведено, що дана система дозволяє забезпечити ефективність на усіх ланках,  починаючи з вторинної обмотки трансформатора до робочої машини включно. 

Аналіз відомих систем підвищення ефективності механізмів тривалого режиму роботи показав, що за їх достатньої досконалості і конкурентної ціни функція компенсації несиметрії фазної напруги ними не забезпечується.

На відміну від попередніх підходів авторами пропонується система регулювання ефективності [4], яка у процесі виконання своєї головної задачі здійснює функцію симетрування. Сутність роботи нового способу полягає у тому, що згідно Європейського досвіду для насосно-вентиляційних установок при навантаженні рівня 1…0,6 номінального, живлення приводу здійснюється безпосередньо від промислової мережі, а за зниження навантаження менше за 60 % вимикається одна фаза двигуна. При цьому одночасно дві інші безперервно перемикаються на ті фази живлення, де напруга найбільша. 

Задекларований спосіб від’єднання фази двигуна від мережі живлення гарантує зменшення спожитої енергії приблизно до 40%, що детально описано у джерелі [5]. Реалізація даного способу забезпечується спеціалізованим мікроконтролером, де інформаційна частина побудована на давачах напруги і струму, а силова частина – на транзисторному перетворювачі, який в процесі пуску здійснює функцію пристрою плавного пуску, а у режимі регулювання – запропонований алгоритм.

Висновки. Запропонований оригінальний спосіб та схемна реалізація попри залучення всебічного принципу енергоощадності має доступну початкову вартість, що є його суттєвою перевагою. 

Література

1. Бородай В.А., Боровик Р.О., Нестeрова О.Ю. Спосіб синтезу регулятора енергоефективного управління асинхронним приводом механізмів без прямої стабілізації швидкості. Електротехніка та електроенергетика. 2019. № 3. С. 16-23. DOI 10.15588/1607-6761-2019-3-2.

2. Бородай В.А., Ковальов О.Р., Нестeрова О.Ю. Параметричне керування ефективністю асинхронного приводу засобами перетворювача з підвищеним коефіцієнтом потужності. Електротехніка та електроенергетика. 2020.  № 2. С. 8-16. DOI 10.15588/1607-6761-2020-2-1.

3. Ковальов О.Р., Бородай В.А., Нестeрова О.Ю. Автомат керування ефективністю  асинхронного привода  з функцією плавного пуску. Microsyst Electron Acoust, 2021. vol. 26, no. 2. С. 235881-1-235881-7. DOI: 10.20535/2523-4455. mea.235881.

4. UA 124598 C2 Україна, МПК (2021) Н02К 19/36. Спосіб керування асинхронної машини / В.А. Бородай, О.Р. Ковальов; Заявник і патентовласник НТУ «Дніпровська політехніка». Заяв. № а 2019 11539 від 29 листопада 2019 р.

5. Куценко Ю.М., Яковлєв В.Ф. та ін. Електричні машини і апарати: навчальний посібник. Київ : Аграрна освіта, 2011. 449 с.



Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Another articles in this section

Сonferences

Conference 2024

Conference 2023

Conference 2022

Conference 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення