Электроприводы по системе «преобразователь частоты - двухскоростной асинхронный двигатель» с переключающимися структурами
Автор: Храмшина Екатерина Александровна
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электромеханические системы
Статья в выпуске: 4 т.15, 2015 года.
Бесплатный доступ
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 структурами. Отличительной особенностью концептуального подхода является переключение обмоток высокой и низкой скоростей при осуществлении частотного регулирования на каждой из этих обмоток. Рассматриваются электропривод с двумя преобразователями частоты с питанием обмоток от независимых вводов и электропривод с преобразователем частоты с двумя звеньями постоянного тока. Представлены результаты 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 высокой 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.
Тепловое предприятие, двухскоростной асинхронный двигатель, частотно-регулируемый электропривод, нарушения электроснабжения, энергетическая эффективность, технические решения, экспериментальные исследования, методика расчета, практическое применение
Короткий адрес: https://sciup.org/147158333
IDR: 147158333 | DOI: 10.14529/power150412
Список литературы Электроприводы по системе «преобразователь частоты - двухскоростной асинхронный двигатель» с переключающимися структурами
- Энергосбережение в теплоэнергетическом хозяйстве города средствами регулируемого электропривода: моногр./Ю. А. Крылов, В.Н. Медведев, А.С. Карандаев, Г.П. Корнилов. -Магнитогорск: Изд-во Магнитогор. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. -202 с.
- Технологическая востребованность и оценка эффективности внедрения частотно-регулируемых 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 частотно-регулируемых электроприводов при нарушениях электроснабжения/А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин, Т.Р. Храмшин и др.//Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. -2013. -№ 1. -С. 62-69.
- Способы повышения устойчивости электроприводов непрерывных производств при провалах 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-регулируемых электроприводов на ответственных механизмах тепловой электростанции/Ю.А. Крылов, И.А. Селиванов, А.С. Карандаев и др.//Известия вузов. Электромеханика. -2011. -№ 4. -С. 19-25.
- Способы повышения устойчивости частотно-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 автоматизация производства в теплоэнергетическом хозяйстве города. Частотно-регулируемый электропривод: учеб. пособие/Ю.А. Крылов, А.С. Карандаев, В.Н. Медведев. -СПб.: Изд-во «Лань», 2013. -176 с.
- Анализ интенсивности отказов частотно-регулируемых электроприводов районных тепловых 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 металлургического предприятия при внедрении преобразователей частоты: дис. … канд. техн. наук. -Магнитогорск: МГТУ, 2011. -172 с.
- Пат. 80713 Российская Федерация, МПК H02М 5/40. Преобразователь частоты для электропривода непрерывного действия/Ю.А. Крылов, Т.П. Крылова. -Опубл. 2005, Бюл. № 5.
- Гоппе, Г.Г. Методы и технические средства энерго-и ресурсосберегающего управления турбомеханизмами: дис. … д-ра. техн. наук. -Иркутск: 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 двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора котельного агрегата/Т.Р. Храмшин, А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин, А.Р. Губайдуллин, Г.П. Корнилов, 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 двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора котельного агрегата/Т.Р. Храмшин, А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин, А.Р. Губайдуллин, В.Р. Храмшин, 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 энергосбережению и повышению устойчивости частотно-регулируемых электроприводов ответственных механизмов/Р.Р. Храмшин, В.Н. Медведев, О.И. Карандаева и др.//Труды VIII Международной (XIX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2014: в 2 т. -Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. -Т. 1. -С. 417-421.
- Оценка ресурса энергосбережения в электроприводе дутьевого вентилятора с двухскоростным асинхронным электродвигателем/А.А. Радионов, А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин и др.//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2014. -Т. 14, № 3. -С. 61-70.
