Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.372.632

Analysis of operating modes of a variable-frequency electric drive of a pumping unit based on a simulation model

In this article, we have constructed a simulation model for well pumping equipment and conducted an analysis of its operational modes. Additionally, we have explored the potential of utilizing a variable frequency electric drive to regulate the operational modes of downhole pumping equipment. This system is compared using two methods: a non-variable speed induction motor and a variable frequency induction motor. We have created simulation models for the asynchronous electric drive of a well pump within the MatLab/Simulink program. The analysis of operational modes for well pumping equipment with a frequency controller, based on our simulation model, enables us to optimize the system»s performance, enhance its efficiency and reliability, and ultimately achieve significant economic benefits. These findings have practical applications in the design and implementation of similar systems across various industries, including agriculture.

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.

For citation:
Analysis of operating modes of a variable-frequency electric drive of a pumping unit based on a simulation model. Главный энергетик. 2023;12.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: