Дослідження режимів повторного ввімкнення асинхронного електропривода відцентрового насоса
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.1.71.2025.06Ключові слова:
асинхронний двигун, компенсаційний конденсатор, відцентровий насос, перехідні процеси, повторне ввімкненняАнотація
Виконано дослідження динамічних режимів повторного ввімкнення асинхронного двигуна відцентрового насосу для заданої схеми електропостачання. Дослідження проводилися в умовах поставлених технічних вимог та наявності технічних даних елементів системи електропостачання, електроприводу та механізму. Застосовувалися авторські математичні моделі асинхронних двигунів на базі узагальненої машини, що описується у трифазній нерухомій системі координат з урахуванням нелінійностей двигуна – втрат у сталі, ефектів витіснення струму ротора та насичення по шляхах розсіювання та головного магнітного потоку. Дано оцінку якісних та кількісних показників перехідних процесів електроприводу – струмів, напруг, моментів двигуна. Аналізовано динаміку напруг і струмів у фазах двигуна. Розглянуто вплив ненульових початкових електромагнітних умов на характер перехідних процесів. Показано, що перенапруги, які виникають при повторному включенні двигунів, у колі з глухопідключеними конденсаторами, несприятливо позначаються на діючому електрообладнанні. Наводиться вирішення проблеми – необхідність впровадження роздільної комутації двигуна та секцій конденсаторів, застосування тиристорних пристроїв для забезпечення сприятливих умов ввімкнення, що дозволяє знизити напруги та струми, мінімізувати пікові значення моментів і забезпечити стабільну роботу системи, а також вказано на переваги використання керованих пускових пристроїв, які дозволяють досягти сприятливих умов комутації двигунів як при пуску, так і при повторних увімкненнях.
Завантаження
Посилання
Zhou, X., Ma, Y., Gao, Z., & Zhang, S. (2017). Reactive power compensation in motor. 2017 IEEE international conference on mechatronics and automation (ICMA), 295–299. DOI: 10.1109/icma.2017. 8015831.
Malyar, V., Hamola, O., Maday, V., & Vasylchyshyn, I. (2019). Static characteristics of asynchronous motors with series reactive power compensation. 2019 9th international conference on advanced computer information technologies (ACIT), 141–144. DOI: 10.1109/acitt.2019.8780064.
Steciuk, P. B., Bow, G., Padimiti, D. S., & Painter, F. D. (2019). Practical application of transient-free capacitor switch (TFCS) technology for starting large induction motors at a Texas natural gas processing plant. 2019 IEEE petroleum and chemical industry committee conference (PCIC), 267–276. DOI: 10.1109/pcic30934.2019.9074495.
Wang, D., & Zhao, J. (2020). Self-excitation control of squirrel-cage induction motor based on super-twisting sliding mode algorithm. 2020 IEEE international conference on artificial intelligence and information systems (ICAIIS), 500–504. DOI: 10.1109/icaiis49377.2020.9194868.
Gumilar, L., Monika, D., Sholeh, M., & Rumokoy, S. N. (2020). Transient in electrical power system under large induction motor starting condition. 2020 2nd international conference on cybernetics and intelligent system (ICORIS), 1–5. DOI: 10.1109/icoris50180.2020.9320791.
Michaelides, A., & Nicolaou, T. (2017). Starting and running the induction motor with a variable capacitor. 2017 14th international conference on engineering of modern electric systems (EMES), 87–90. DOI: 10.1109/emes.2017.7980388.
Guha, A., & Narayanan, G. (2018). Impact of undercompensation and overcompensation of dead-time effect on small-signal stability of induction motor drive. IEEE Transactions on Industry Applications, 54(6), 6027–6041. DOI: 10.1109/tia.2018.2846719.
Wang, S., Lee, F. C., & van Wyk, J. D. (2016). Inductor winding capacitance cancellation using mutual capacitance concept for noise reduction application. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 48(2), 311–318. DOI: 10.1109/temc.2006.873867.
Salem, E. Z. M. (2021). High gain boost converter fed asynchronous motor drive for water pumping system. International Journal of Electronics, 109(7), 1097–1116. DOI: 10.1080/00207217.2021. 1966663.
Boiko, A., Besarab, O., & Plis, V. (2022). Peculiarities of mathematical modeling of an induction motor taking into account its nonlinearities. Proceedings of Odessa Politechnic University, 2(66), 32–43. DOI: 10.15276/opu.2.66.2022.04.
Boiko, A., Naidenko, E., Besarab, A., & Maevskaya, E. (2024). Study of start-up and shutdown modes of an asynchronous electric drive for a centrifugal pump. Problems of the Regional Energetics, 2(62), 28–37. DOI: 10.52254/1857-0070.2024.2-62.03.
Maevsky, D., Bojko, A., Besarab, O., & Maevskaya, E. (2022). Theory of the electric circuits with coupled capacitors. 2022 IEEE 16th international conference on advanced trends in radioelectronics, telecommunications and computer engineering (TCSET), 193–197. DOI: 10.1109/tcset55632.2022. 9767056.
Dinesh, G., & Kailath, B. J. (2022). Graph based circuit simulator for switched capacitor circuits. IEEE Design & Test, 39(4), 81–89. DOI: 10.1109/mdat.2021.3053225.
Boyko, A., Besarab, A., Sokolov, Y., & Shapa, L. (2019). Improvement of energy indicators of asynchronous motor under the conditions of asymmetric voltage supply. Problems of the Regional Energetics, 1–1 (40), 25–35. DOI: 10.5281/zenodo.3239133.
Sunal, C. E., Dyo, V., & Velisavljevic., V. (2022). Review of machine learning based fault detection for centrifugal pump induction motors. IEEE Access, 10, 71344–71355. DOI: 10.1109/access.2022.3187718.
Andryushchko, O., & Boiko, A. (2014). Analysis of the processes of disconnection from the mains and coasting of an asynchronous motor. Electrical engineering and electrical equipment, 69, 28–31.
