По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.372.632

Анализ режимов работы частотно-регулируемого электропривода насосной установки на основе имитационной модели

Позилов Ш. Р. докторант Ферганского политехнического института, e-mail: sherzodp387@gmail.com
Ишназаров О. Х. д-р техн. наук, профессор, Институт проблем энергетики Академии наук Республики Узбекистан, e-mail: oybek.ishnazarov@gmail.com
Султонов Р.А. канд. техн. наук, Ферганский политехнический институт, e-mail: ruzimatjonsultonov@gmail.com

В данной статье представлена имитационная модель скважинно-насосного оборудования и проанализирован режим ее работы. Также рассмотрена возможность использования частотно-регулируемого электропривода для регулировки режимов работы скважинного насосного оборудования. Эта система сравнивается двумя методами: асинхронный двигатель без регулируемой скорости и асинхронный двигатель с регулируемой частотой. Имитационные модели асинхронного электропривода скважинного насоса создаются в программе MatLab/Simulink. Анализ режимов работы скважинно-насосного оборудования с регулятором частоты на основе имитационной модели позволяет оптимизировать работу системы, повысить ее эффективность и надежность, а также достичь экономического эффекта. Эти результаты могут быть полезны при проектировании и внедрении подобных систем в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Литература:

1. Waide Paul, Conrad U. Brunner. «Energyefficiency policy opportunities for electric motordriven systems.», 2011.

2. Позилов Ш.Р., Ишназаров О.Х. Основны и перспективы развития электрического привода скважинных насосов. Научно-технический журнал ФерПИ, 2022. — Т. 26. спец. выпуск №15, 81–85 с.

3. Hieninger Thomas, Goppelt Florian, SchmidtVollus Ronald, Schlücker E. (2021). Energy-saving potential for centrifugal pump storage operation using optimized control schemes. Energy Efficiency.

14. 1–14.10.1007/s12053-021-09932-5.

4. Awdaa M., Obed Adel, Yaqoob Salam. (2021). A Comparative Study between V/F and IFOC Control for Three-Phase Induction Motor Drives. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 1105.10.1088/1757-899X/1105/1/012006.

5. Tutterow V., & McKane A. (2004). Variable speed pumping: A guide to successful applications. US DOE. Lawrence Berkeley National Laboratory. LBNL Report #: LBNL-55836. Retrieved from https:// escholarship.org/uc/item/4691d71q

6. Hamad Raad Salih, Ali Abdulwahhab Abdulrazzaq, Basarab Dan Guzun. Dynamic Modeling of Pump Drive System utilizing Simulink/ MATLAB Program. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET). Volume: 03 Issue: 01 | Jan-2016.

7. Терехов Л., Акимов Д.О., Акимова В. Ю., Водоснабжение и санитария в северных климатических условиях; ФЭСУРТ: Хабаровск, Россия, 2008; — С. 124.

8. Лиходедов А.Д. Повышение энергоэффективности и надежности работы электропривода в системе снабжения: Дис. канд. технических наук; Петропавловск-Камчатский, Россия, 2015. — С. 211.

9. Лезнов Б.С. Частотно-регулируемый электропривод насосных установок; Машиностроение: Москва, Россия, 2013; стр. 176.

10. Cost-Effective Ways to Regulate the Operating Modes of Pumping Units. Available online: https:// mybiblioteka.su/tom2/3–53819.html

11. Sapaev K., Umarov S., Abdullabekov I. Research energy and resource saving operating modes of the pump unit // E3S Web of Conferences. — EDP Sciences, 2020. — Т. 216. — С. 01150.

В современной промышленности система водоснабжения занимает ключевую роль. Наблюдается тенденция к обеспечению качественного централизованного водоснабжения как для промышленных предприятий, так и для жилых домов. Внутри системы водоснабжения скважинные насосы являются одними из основных потребителей электроэнергии. Потребление энергии насосными системами по всему миру составляет около 22 % [1], как показано на рисунке 1.

Если рассматривать Узбекистан, то насосы потребляют около 17 % от всей производимой в промышленном секторе электроэнергии [2]. Однако при внедрении энергоэффективных режимов работы насосного оборудования можно достичь существенной экономии, благодаря регулированию частоты асинхронных двигателей.

Использование асинхронных двигателей с частотным преобразователем позволяет значительно повысить энергоэффективность [3]. Варианты управления частотно-регулируемым электроприводом представлены на рисунке 2.

Изменение спроса на воду в системе водоснабжения наблюдается постоянно. Такая динамика зависит от различных факторов, включая время суток, воздействие внешней среды, непредвиденные обстоятельства и общие изменения в режимах работы. Поэтому важно эффективно контролировать скорость потока воды в соответствии с требуемой структурой сигналов.

Контроль потока воды может осуществляться с использованием различных методов:

Закрытие клапана: Этот метод заключается в регулировании потока воды путем открытия или закрытия соответствующего клапана. Это наиболее простой способ контроля, который позволяет прекратить или ограничить поток воды по мере необходимости.

Включение и выключение насоса: Другой метод включает управление подачей воды с помощью включения и выключения насоса. Этот способ также может регулировать поток воды, но может потребовать больше времени для реагирования на изменения спроса.

Управление насосом с регулируемой скоростью: Самым продвинутым методом контроля потока воды является управление скоростью насоса с помощью частотно-регулируемого электропривода. Этот метод позволяет точно настраивать скорость насоса, что обеспечивает более гибкий и эффективный контроль потока воды в соответствии с изменениями спроса.

Для Цитирования:
Позилов Ш. Р., Ишназаров О. Х., Султонов Р.А., Анализ режимов работы частотно-регулируемого электропривода насосной установки на основе имитационной модели. Главный энергетик. 2023;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: