Исследование пуска электропривода насоса дождевальной установки с функцией ограничения потребляемой мощности

Abstract

В последнее время все большее применение находят дождевальные машины, питающиеся от автономных источников электрической энергии, в частности дизельных генераторов. Эффективным подходом по снижению достаточной мощности дизельной установки для обеспечения бесперебойной работы дождевальной машины является применение системы "тиристорный плавный пускатель – асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором". Цель исследования – снижение пускового тока электропривода насоса дождевальной установки с использованием системы "устройство плавного пуска – асинхронный двигатель" для реализации функции линейного нарастания тока статора. Исследования переходных процессов электропривода насоса дождевальной установки с плавным пуском проводились с использованием положения теории электропривода и статических методов обработки результатов исследований компьютерной модели в системе MatLab. Функция линейного нарастания тока реализована в устройствах плавного пуска с тремя регулируемыми фазами. Для анализа динамических характеристик электротехнических комплексов широко применяется математический пакет MATLAB и его приложение Simulink. Применение УПП позволяет снизить значения пусковых токов до значений не более 2,1IH. Так, в условиях легкого пуска насоса без существенного момента холостого хода пуск асинхронного двигателя дождевальной установки происходит за 2,5 секунды. Разгон двигателя по скорости при вентиляторном характере нагрузки в случае реализации функции линейного изменения тока осуществляется равномерно без существенных скачков и колебаний в процессе разгона. Реальное значение начального угла отпирания рекомендуется устанавливать на уровне 2 радиан, поскольку при меньшем угле двигатель не может сдвинуть нагрузку и только греется. Максимальная потребляемая полная мощность в процессе пуска насоса не превышает 1,7РН двигателя. При условии, что перегрузочная способность дизель-генераторов составляет 150%, для обеспечения гарантированного пуска достаточно использовать автономный источник энергии лишь на ступень больше, по отношению к двигателю. \ Останнім часом знаходять дедалі більше застосування дощувальні машини, що живляться від автономних джерел електричної енергії, зокрема дизельних генераторів. Ефективним підходом щодо зниження достатньої потужності дизельної установки для забезпечення безперебійної роботи дощувальної машини є застосування системи "тиристорний плавний пускач – асинхронний двигун з короткозамкненим ротором". Мета дослідження – зниження пускового струму електропривода насоса дощувальної установки з використанням системи "пристрій плавного пуску – асинхронний двигун" для реалізації функції лінійного наростання струму статора. Дослідження перехідних процесів електропривода насоса дощувальної установки з плавним пуском проводилося з використанням положення теорії електропривода і статичних методів опрацювання результатів досліджень комп'ютерної моделі в системі MatLab. Функцію лінійного наростання струму реалізовано в пристроях плавного пуску з трьома регульованими фазами. Для аналізу динамічних характеристик електротехнічних комплексів широко застосовується математичний пакет MATLAB і його додаток Simulink. Застосування УПП дозволяє знизити значення пускових струмів до значень, не більше 2,1Iн. Так, в умовах легкого пуску насоса без істотного моменту холостого ходу пуск асинхронного двигуна дощувальної установки відбувається за 2,5 секунди. Розгін двигуна за швидкістю при вентиляторному характері навантаження в разі реалізації функції лінійної зміни струму здійснюється рівномірно без істотних стрибків і коливань у процесі розгону. Реальне значення початкового кута відкривання рекомендується встановлювати на рівні 2 радіан, оскільки при меншому куті двигун не може зрушити навантаження і тільки гріється. Максимальна споживана повна потужність в процесі пуску насоса не перевищує 1,7Рн двигуна. За умови, що перевантажувальна здатність дизель-генераторів становить 150 %, для забезпечення гарантованого пуску достатньо використовувати автономне джерело енергії лише на ступінь більше відносно двигуна. \ Recently there has been an increasing use of sprinkle machines; powered by autonomous sources of electrical energy, in particular diesel generators. An effective approach to reduce the sufficient capacity of the diesel generators to ensure the smooth operation of the sprinkle machine is the using of the "thyristor soft starter – an induction motor with squirrel-cage rotor" system. Aim of work. Reducing the starting current of the electric drive of the sprinkle machine pump using the system "soft starter – asynchronous motor" to realize the functions of stator current linear ramp. Materials and methods of research. Research of the transient processes of the electric drive of a sprinkle machine pump with a smooth start were carried out using the statements of the electric drive theory and static methods for results processing of computer model investigations in the MatLab system. The linear ramp function is implemented in soft starters with three regulated phases. To analyze the dynamic characteristics of electrical systems, the mathematical package MATLAB and its application Simulink are widely used. Using of soft starters allows to reduce starting current values to the values less then 2,1 IN . Also, during easy start of pump without significant idle moment, starting of the sprinkle machine induction motor is 2,5 seconds. Speed acceleration of the motor with the fan load character in the case of the realization of the linear current ramp function is carried out evenly without significant jumps and oscillations during the acceleration process. The actual value of the initial firing angle is recommended to be set at the level of 2 radians, because at a smaller firing anglevalue motor can not shift the load and only starts to heat. The maximum consumed total power during pump start-up does not exceed 1.7РN of the motor. Provided that the overload capacity of diesel generators is 150% to ensure a guaranteed start-up, it is sufficient to use an autonomous power source only a step higher, relative to the motor