st10 56

Про інститут

DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2020.56.053

УДК 621.313.333.2

ТЕОРЕТИЧНЕ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ РЕГУЛЬОВАНОГО АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДА

В.С. Петрушин¹*, докт.техн.наук, Ю.Р. Плоткін²**, канд.техн.наук, Р.М. Єноктаєв¹***, канд.техн.наук, А.С. Кириленко¹****, В.В. Заволінковський¹*****
¹- Одеський національний політехнічний університет,
пр. Шевченка, 1, Одеса, 65044,Україна
²- Берлінська вища школа економіки і права,
Альт Фрідріхсфельде, 60, Берлін, 10315, Німеччина,
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду , Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду , Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду
* ORCID ID : http://orcid.org/0000-0003-2659-126X
** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0001-9257-5933
*** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0003-1577-9822
**** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0002-2579-5351
***** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0002-1350-5839

Розглянуто критерій ефективності роботи регульованого асинхронного електропривода – коефіцієнт корисної дії. Його математичне моделювання здійснюється як з урахуванням нахилу зовнішньої характеристики частотного перетворювача, так і без нього. Виконано перехід від сімейства робочих характеристик коефіцієнта корисної дії за різних параметрів регулювання – частот напруги живлення – до його регулювальних характеристик. Запропоновано розрахунок критерію відповідно до експлуатаційного режиму навантаження. Згідно з цим критерій розраховується як середньодіапазонний у певному діапазоні регулювання швидкості або визначається з урахуванням заданої тахограми зміни швидкостей. Отримано зміну коефіцієнта корисної дії в неусталених режимах. Запропоновано розрахунок критерію під час роботи привода, коли тривалість сталих режимів співрозмірна з тривалістю перехідних режимів. Експериментально підтверджено результати математичного моделювання, у процесі якого визначається критерій ефективності в сталих та неусталених режимах. Доведено, що за використання математичних моделей з урахуванням нахилу зовнішньої характеристики перетворювача частоти похибка визначення коефіцієнта корисної дії приводу менша, ніж без огляду на нього. Запропоноване теоретичне визначення критерію ефективності може бути використано в процесі розробки регульованих асинхронних електроприводів. Бібл. 12, рис. 3.
Ключові слова: регульований асинхронний електропривод, сталі та неусталені режими, критерій ефективності, коефіцієнт корисної дії, математичне моделювання, експериментальні дослідження.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГУЛИРУЕМОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

В.С. Петрушин¹, докт.техн.наук, Ю.Р. Плоткин², канд.техн.наук, Р.М. Еноктаев¹, канд.техн.наук, А.С. Кириленко¹ , В.В. Заволинковский¹
¹- Одесский национальный политехнический университет,
пр. Шевченко, 1, Одесса, 65044,Украина
²- Берлинская высшая школа экономики и права,
Альт Фридрихсфельде, 60, Берлин, 10315, Германия,
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду , Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду , Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду

Рассмотрен критерий эффективности работы регулируемого асинхронного электропривода – коэффициент полезного действия. Его математическое моделирование осуществляется как с учетом наклона внешней характеристики частотного преобразователя, так и без него. Выполнен переход от семейства рабочих характеристик коэффициента полезного действия при различных параметрах регулирования – частотах питающего напряжения до его регулировочных характеристик. Предложен расчет критерия в соответствии с эксплуатационным режимом нагрузки. Согласно этому критерий рассчитывается как среднедиапазонный в определенном диапазоне регулирования скорости, или определяется с учетом заданной тахограммы изменения скоростей. Получено изменение коэффициента полезного действия в неустановившихся режимах. Предложен расчет критерия при работе привода, когда продолжительность установившихся режимов соизмерима с продолжительностью переходных режимов. Экспериментально подтверждены результаты математического моделирования, в процессе которого определяется критерий эффективности в установившихся и неустановившихся режимах. Доказано, что при использовании математических моделей с учетом наклона внешней характеристики преобразователя частоты погрешность определения коэффициента полезного действия привода меньше, чем без учета. Предложенное теоретическое определение критерия эффективности может быть использовано при разработке регулируемых асинхронных электроприводов. Библ. 12, рис. 3.
Ключевые слова: регулируемый асинхронный электропривод, установившиеся и неустановившиеся режимы, критерий эффективности, коэффициент полезного действия, математическое моделирование, экспериментальные исследования.

Література
1. ІЕС 60034-30-1. Rotating electrical machines. Part. 30-1. Efficiency classes of line operated AC motors. IE code. URL: https://infostore.saiglobal.com/preview.pdf (дата звернення: 03.01.2020)
2. ІЕС 60034-30-2. Rotating electrical machines. Part 30-2: Efficiency classes of variable speed AC motors. IE-code. URL: https://www.twirpx.com/file/2495783/.pdf (дата звернення: 05.01.2020)
3. Захаров А.В., Колосов А.Л. Исследование эффективности применения специальных серий частотно-регулируемых асинхронных двигателей в электроприводах центробежных насосов. Электротехника. 2008. № 11. C. 49 – 52.
4. Андриенко В. М. Определение энергетических показателей асинхронных двигателей при питании от статических преобразователей частоты. Электротехника и электромеханика. 2010. №. 3. C. 5 – 7.
5. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Экспериментальные исследования энергетических показателей частотно-регулируемых асинхронных двигателей, работающих от полигармонических источников напряжения. Электротехника. 2006. №11. C.15 – 22.
6. Браславский И. Я., Ишматов З. Ш., Поляков В. Н. Энергосберегающий асинхронный електропривод. М.: Академия, 2004. Т. 256. 202 c.
7. Васильев Б.Ю. Электропривод. Энергетика електропривода. М.:СОЛОН-Пресс, 2015. 268 с.
8. Петрушин В.С. Асинхронные двигатели в регулируемом электроприводе. Одесса: Наука и техника, 2006. 320 с.
9. Петрушин В.С., Рябинин С.В., Якимец А.М. Программный продукт "DIMASDrive". Программа анализа работы, выбора и проектирования асинхронных короткозамкнутых двигателей систем регулируемого електропривода. Свидетельство о регистрации программы ПА№4065. Киев, 26.03.2001.
10. Altivar 28. Руководство по эксплуатации. 2012. 47 с. URL:https://www.electrocentr.com.ua/files/ documentation/SE/privod/altivar/old/ATV28/ATV28_user_guide_1999_ru.pdf (дата звернення: 08.01.2020)
11. ІЕС 60034-2-3. Rotating electrical machines. Part 2-3. Specific test methods for determining losses and efficiency of converter-fed AC induction motors. URL: https://files.stroyinf.ru/Data/619/61981.pdf (дата звернення: 08.01.2020).
12. Петрушин В.С., Еноктаев Р.Н.. Анализ работы регулируемого асинхронного двигателя с учетом внешней характеристики частотного преобразователя. Вестник Национального технического университета “ХПИ”. 2017. № 27 (1249). С. 122 – 125.

Надійшла 28.02.2020

PDF