Оптимізація функціонування системи електроприводу каналізаційної насосної станції
Автор: Топорницький Тарас Ярославович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У вступі магістерської кваліфікаційної роботи розкрито питання підвищення ефективності споживання електроенергії, а також впровадження автоматизованої системи керування каналізаційною насосною станцією. Модель, спрямована на оптимізацію технологічного процесу каналізаційної насосно станції. Перший розділ магістерської кваліфікаційної роботи присвячений загальним відомостям про діючу каналізаційну насосну станцію, описано параметри та сформовано технічне завдання. Описано технологічний процес перекачування стоків. У другому розділі магістерської кваліфікаційної роботи проводиться вибір системи електроприводу, яка буде альтернативною для існуючої [1]. Розглянуто різні види зворотних зв’язків. Представлено принцип роботи нового електроприводу для каналізаційної насосної станції [2]. Розглянуто три закони частотного керування, а саме: робота з постійним крутним моментом, робота з постійною потужністю, робота зі змінним моментом та обгруновано вибрану систему електроприводу, що забезпечить технічне завдання. У третьому розділі проведено розрахунок та вибір електронасосного обладнання [3]. Розраховано та побудовано механічні характеристики асинхронного двигуна [4]. Механічні характеристик побудовані для можливих законів частотного регулювання, а саме: з постійним моментом, змінним моментом та постійною потужністю, проте один з них, має переваги над іншими для каналізаційної насосної станції, що доводить правильність рішення зробленого в розділі два [5]. Четвертий розділ присвячений вибору перетворювача частоти та розробці системи живлення для каналізаційної насосної станції [6]. Розглянуто програмні функції перетворювача частоти, принцип організації системи, функціональні можливості, а також його монтаж і підімкнення [7]. Навадено характеристики додаткового обладнання для повноцінного функціонування насосної станції. Представлено правила експлуатації автоматичної системи керування, а саме: підготовка систему до роботи, запуск насосного агрегату від перетворювача частоти в місцевому режимі, в прямому пуску в місцевому режимі, від перетворювача частоти в ручному режимі, в прямому пуску в ручному режимі, в автоматичному режимі, а також робота системи в автоматичному режимі, які розроблено на основі принципової схеми керування. У п’ятому розділі розроблено замкнену систему автоматичного керування електроприводом в програмному середовищі MATLAB (Simulink). Та просимульовано процеси, що відбуваються в системі [8]. На основі створеної моделі регулятора наглядно продемонстровано основні показники якості перехідних процесів, що підтверджує правильність структурної схеми насосної установки. Метою і завданням дослідження є модернізація системи керування каналізаційної насосної станції, побудованої на базі частотного перетворювача. Об’єктом дослідження є система автоматичного керування електроприводу каналізаційної насосної станції Предметом дослідження є електропривод, який здійснює перекачування стоків. Ключові слова: перетворювач частоти, асинхронний двигун, насосний агрегат, автоматизована система керування, каналізаційна насосна станція. Перелік використаних літературних джерел: 1. Библиотечка электрика. Энергоэффективность. Преимущества применения частотно-регулируемого электропривода в насосных, вентельационных и компрессорных установках. / В.М Божко, С.В. Божко, Лободин М.А.; под. ред. Н.Н. Казачковский. - Киев. 2010. - 11c 2. Руководство по решениям в автоматизации. Практические аспекты систем управления технологическими процессами. / Фролов Ю.А., Хохловский В.Н. - ЗАО «Шнейдер Электрик», Москва 2011. – 7c 3. S pumps, range 70, 65 to 160 kW, data booklets, Grundfos Holding A/S – 2019. – 89с 4. Алгоритм расчета параметров схемы замещения асинхронного двигателя по каталожным данным./ Макеев М.С., Кувшинов А.А., Тольятти – 2012. - 108с 5. Расчет характеристик трехфазного асинхронного двигателя./ Соловьев В.А. – Москва МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. – 44с 6. Каталог ПЧ [електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу https://www.se.com/ua/uk/search/ATV630 7. Технические характеристики продукта, ATV630C16N4 преобразователь частоты ATV630, Altivar%20Process%20ATV600_ATV630C16N4%20.pdf 8. SIMULINK среда создания инженерных приложений./ Черных И.В.; под. ред. Потемкина В.Г. - Москва «Диалог-Мифи». 2004. – 11с.