В целях энергосбережения на промышленных предприятиях необходимо создание нового вида пускорегулирующих устройств (ПРУ) с улучшенными технико-экономическими показателями, повышающего энергоэффективность работы двигателя в установившемся режиме работы за счет компенсации его реактивной мощности.
Целью работы является создание нового вида ПРУ для асинхронного двигателя с управляемой мощностью, подаваемой на двигатель в процессе пуска от накопителя электроэнергии, с улучшенными технико-экономическими показателями.
Для достижения цели работы необходимо было решить следующие научно-технические задачи:
1) создание схемотехнических решений и принципиальных схем нового вида ПРУ;
2) разработка алгоритмов управления ПРУ для различных режимов работы;
3) разработка инженерных методик расчета силовых элементов ПРУ.
Научная новизна
1) разработан новый вид ПРУ на основе элементов силовой электроники;
2) разработаны принципиальные схемы нового вида ПРУ;
3) разработаны принцип построения и алгоритмы управления ПРУ и их программная реализация на промышленном микроконтроллере.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
1) улучшение условий запуска двигателя, питающегося от сети ограниченной мощности;
2) уменьшение величины пускового тока при увеличении пускового момента двигателя;
3) повышение коэффициента мощности питания двигателя.
Практическое применение результатов работы.
Материалы работы были использованы при проведении НИР с РАО ЕС по созданию систем управления статических компенсаторов реактивной мощности и активных фильтров.
В первой главе приведено описание существующих устройств и методов пуска асинхронного двигателя.
Во второй главе описана конструкция и принцип действия ПРУ на базе компенсатора мощности сети.
В третьей главе описана система управления ПРУ. Так как базовым элементом ПРУ является статический компенсатор реактивной мощности, то в третьей главе приведено описание и сравнение двух наиболее часто использующихся методов управления статическим компенсатором. Это метод «мгновенной мощности» (или «p-q теория») и метод управления в синхронной системе координат, основанный на прямом и обратном преобразовании Парка-Горева.