Частотно-регулируемый асинхронный электропривод насоса системы водоснабжения

В работе проводился расчет и построение нагрузочной характеристики, а также статических естественных и искусственных характеристик двигателя при изменении частоты питающего напряжения. Разрабатывалась имитационная модель системы скалярного управления насоса в среде MATLAB.

В результате работы над диссертацией был исследованы
технологический процесс поддержания давления воды, насосные станции и
основные их характеристики. Также была создана имитационная модель
асинхронного ЭП насоса с учётом особенностей нагрузки; разработана
система управления асинхронным ЭП насоса.
Были исследованы принципы скалярного управления асинхронными
двигателями. На основе закона сформулированного Костенко М.П. были
рассчитаны и построены механические и электромеханические
U1
характеристики АД для закона  const для режима без компенсации и с
f12
IR-компенсацией.
Системы скалярного управления имеют очень много преимуществ
перед другими системами: простота, надёжность, требуется минимум
информации о двигателе, и нет необходимости в использовании датчиков
скорости и положения ротора.
Также была исследована система автоматического поддержания
давления воды. Для получения подержания постоянного давления в системе
была заведена обратная связь по давлению.
В заключении хотелось бы отметить, что зачастую лица
принимающие решения по модернизации оборудования, изучив стоимость
внедрения преобразователей частоты, откладывают решение в долгий ящик,
не осознавая долгосрочную выгоду проекта в целом. В действительности,
каждое внедрение требует экономической оценки. И, безусловно,
большинство компетентных инженеров в состоянии провести
соответствующее технико-экономическое исследование. Тем более что
рынок преобразователей достаточно насыщен и имеет широкий горизонт
цен, в зависимости от функциональности и марки устройства. Доказано, что
применение преобразователей частоты на насосных станциях позволяет:
– экономить электроэнергию, за счет организации работы
электропривода в зависимости от реального потребления воды (эффект
экономии 20-50%);
– снизить расход воды, за счет снижения утечек, возникающих при
повышенном давлении в магистрали, когда водопотребление в
действительности невелико (в среднем на 5%);
– уменьшить затраты на плановый и капитальный ремонт сооружений
и оборудования (всей инфраструктуры подачи воды), в результате
пресечения аварийных ситуаций, вызванных в частности гидравлическим
ударом, который нередко происходит в случае использования
нерегулируемого электропривода). Ресурс службы оборудования
повышается минимум в 1,5 раза);
– снизить фонд заработной платы обслуживающего и дежурного
персонала за счет комплексной автоматизации систем водоснабжения;
– достичь определенной экономии тепла в системах горячего
водоснабжения за счет снижения потерь воды, несущей тепло;
– при необходимости сделать напор выше обычного.