Автоматическое устройство распознавания и исправления неправильного порядка чередования фаз во временных электрических сетях строительных площадок

САУБАНОВ Р.И., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент КАПАЕВ В.И.

Большая часть электрических сетей строительных площадок имеет временный характер, это обусловливает большую вероятность нарушения порядка чередования фаз на отдельных их участках. Большинство электро-установок и строительного оборудования выпускается в передвижном или переносном исполнении, что может сопровождаться неправильным подключением их к электрической сети. Есть оборудование, которое требовательно к правильному порядку чередования фаз, а из-за его нарушения возможна авария и прерывание технологического процесса. Поэтому проблема непрерывного мониторинга порядка чередования фаз в этих условиях актуальна. В настоящее время есть индикаторы, выполняющие функции мониторинга порядка чередования фаз, но не выполняющие никаких действий при его нарушении. Также есть устройства, отключающие потребителя при нарушении порядка чередо-вания фаз, – с прерыванием выполняемого технологического процесса. Однако есть потребители, не допускающие даже кратковременного перерыва в электроснабжении.

В соответствии с этим предложен автоматический адаптер, который распознает неправильный порядок чередования фаз на входе потребителя электроэнергии и автоматически переключает его на правильный, не нарушая технологический процесс. Принцип работы адаптера основан на попарном сравнении временных сдвигов пороговых значений фазных напряжений. В результате сравнения гарантированно определяется фактический порядок чередования фаз на входе потребителя.

Разработанное устройство реализуется на базе реле контроля трехфазного напряжения серии ЕЛ-11 и магнитного пускателя. Устройство устанавливается на входе электропотребителя в его штатном пульте управления. В перспективе планируется реализация автоматического адаптера через программируемые логические контроллеры, которые получили широкое распространение в автоматизации электроэнерге-тических систем.

УДК 621.313

Исследование частотного пуска асинхронного электродвигателя бурового насоса

САФИНА Э.Р., ВАКИЛОВ Р.Т., УГНТУ, г. Уфа

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент РЯБИШИНА Л.А.

Внедрение частотно-регулируемого привода позволяет улучшать характеристики и точность поддержания параметров в технологических процессах. Проблема частотного регулирования асинхронных электро­двигателей является сложной и многогранной, требующей детального изучения всех процессов и аспектов производства. Замена электропривода бурового насоса на частотно-регулируемый привод обеспечит оптимальные условия эксплуата­ции, энергосбережение, увеличение ресурса оборудования.

Для анализа переходных процессов и прогнозирования поведения системы наиболее целесообразно применять метод моделирования, так как такой метод является доступным и не требует остановки технологического режима.

Модель электропривода бурового насоса позволяет смоделировать прямой и частотный пуск двигателя, регулировать угловую скорость «вниз» от номинальной для поддержания постоянства давления на выходе насоса, а также исследовать влияние преобразователя частоты на питающую сеть.

В ходе исследований проводились сравнения осциллограмм токов обмоток статора, полученных с помощью блока «Ток и напряжение двигателя», угловой скорости и электромагнитного момента двигателя, полученных с помощью блока «Механические характеристики» при прямом пуске, и осциллограмм токов обмотки статора, угловой скорости и электромагнитного момента двигателя при частотном пуске.

Анализируя полученные осциллограммы при помощи модели, можно сделать следующие выводы: частотный пуск проходит дольше и более плавно; меньшие пусковые токи; при регулировании скорости сохраняется момент и токи статора; подача насоса прямо пропорционально зависит от угловой скорости двигателя; регулируя угловую скорость двигателя, можно изменять подачу бурового насоса.

Для исследования влияния частотно-регулируемого асинхронного электропривода на питающую сеть в пакете MatLab используется блок To Workspace. После окончания процесса расчета модели в графическом интерфейсе пользователя Powergui выбирается функция FFT Analysis, с помощью которой производится гармонический анализ исследуемого сигнала. В результате исследования также были получены следующие выводы: влияние частотного преобразователя на питающую сеть не превышает нормально допустимого значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения K_U = 5 % как в статическом, так и в динамическом режиме; влияние на питающую сеть в динамическом режиме больше, чем в статическом, на 1 %; наибольшее искажающее влияние вносят пятая и седьмая гармоники, в результате чего синусоида питающего напряжения имеет небольшое отклонение от формы.

УДК 621