Розроблення моделі та дослідження режиму плавного пуску асинхронного двигуна з двома регульованими фазами для електропривода помпи
Автор: Майдан Роман Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Пристрої плавного пуску просто необхідні для всіх секторів виробництва, аграрної промисловості і навіть у побутовій сфері. Пристрої плавного пуску необхідні скрізь, де є асинхронні електромотори. Пристрій плавного пуску ? електротехнічний пристрій, що використовується з асинхронними електродвигунами, який дозволяє під час запуску утримувати параметри двигуна (струми, напруги тощо) у безпечних межах. Його застосування зменшує пускові струми, знижує ймовірність перегріву двигуна, усуває ривки в механічних приводах, що, зрештою, підвищує термін служби електродвигуна. Призначення пристроїв плавного пуску ? управління процесом запуску, роботи та зупинки електродвигунів. Основними проблемами асинхронних електродвигунів є: неможливість узгодження крутного моменту двигуна з моментом навантаження; високий пусковий струм. Під час пуску крутний момент за частки секунди часто досягає 150-200%, що може призвести до виходу з ладу кінематичної схеми приводу. При цьому стартовий струм може бути в 6-8 разів більшим за номінальний, породжуючи проблеми зі стабільністю живлення. Пристрої плавного пуску дозволяють уникнути цих проблем, роблячи розгін та гальмування двигуна повільнішими. Це дозволяє знизити пускові струми та уникнути ривків у механічній частині приводу або гідравлічних ударів у трубах та засувках у момент пуску та зупинки двигунів. В першому розділі пояснювальної записки розглянуті переваги застосування пристроїв плавного пуску. Особлива увага приділена їх технічним характеристикам і схемам вмикання. Об’єкт дослідження – процеси регулювання напруги асинхронного електропривода помпи. Предмет дослідження – перехідні процеси в асинхронному електроприводі помпи при старті і гальмуванні у випадку регулювання напруги в двох фазах за допомогою тиристорів. Мета дослідження: Проаналізувати пристрої плавного пуску, які використовуються для плавного пуску та зупинки трифазних асинхронних двигунів з короткозамкненими роторами. Проаналізувати переваги використання даних пристроїв. Розробити модель електроприводу плавного пуску асинхронного двигуна з навантаженням у вигляді помпи в MATLAB Simulink. Повести дослідження розробленої моделі приводу помпи в різних режимах роботи, а саме запуск електроприводу з різними напругами живлення, моментами навантаження, фіксованим та плавним кутом відкривання тиристорів ?. В другому розділі розглянута теорія різних способів плавного пуску електродвигуна і різні способи запуску для двигуна. В третьому розділі розглянутий основи теоретичного моделювання помп та асинхронних машин при застосуванні пакету SimPowerSystems. В четвертому розділі здійснено покрокову реалізацію моделі електроприводу плавного пуску помпи з асинхронним двигуном та показані можливості кожного нового етапу побудови моделі в MATLAB Simulink. В п’ятому розділі здійснено дослідження моделі електроприводу плавного пуску помпи з асинхронним двигуном а саме запуск електроприводу з різними напругами живлення, моментами навантаження, змодельованим навантаженням помпи, фіксованим та плавним кутом відкривання тиристорів ?. Ключові слова: асинхронний двигун, помпа, електропривід, пристрій плавного пуску, автоматизація, математична модель, пуск. Перелік використаних літературних джерел: 1. Zhijun Jiang, Xiaoling Huang and Na Lin, "Simulation study of heavy motor soft starter based on discrete variable frequency," 2009 4th International Conference on Computer Science & Education, 2009, pp. 560-563. 2. T. C. Mallick, S. Dhar and J. Khan, "Artificial neural network based soft-starter for induction motor," 2015 2nd International Conference on Electrical Information and Communication Technologies (EICT), 2015, pp. 228-233. 3. M. Rashevskaya, S. Yanchenko and S. Tsyruk, "Assessment of non-stationary harmonic distortion related to adjustable speed induction motor and soft starters," 2018 20th International Symposium on Electrical Apparatus and Technologies (SIELA), 2018, pp. 1-4. 4. A. M. Zyuzev, D. P. Stepanyuk and M. V. Bubnov, "Application of passive power filter with induction motor soft starter," 2016 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2016, pp. 1-4.