Модернизация сетевого насоса в ТЭЦ на предприятии АО «Славмо».

Таким образом производится расчет составляющих модели силовой части "преобразователь частоты - асинхронный двигатель".3.2 Синтез контура регулирования тока статораКонтур регулирования тока статора выполнен с отрицательной обратнойсвязью по току.Измерение тока производится с помощью датчика тока статора. Датчиком тока статора являются трансформаторы тока, которые установлены в цепи постоянного тока между выпрямителем и автономным инвертором напряжения.Датчик тока осуществляет гальваническое разделение цепей управления от силовых цепей и усиление по напряжению.Некомпенсируемая постоянная времени контура регулирования тока статора:Разомкнутый контур регулирования тока, построенный на технический оптимум с учетом неединичной обратной связи имеет передаточную функции (3.13)[8]:где=Тпр постоянная времени преобразователя частоты; , коэффициент настройки па технический оптимум;кот- коэффициент обратной связи по току, определяется из условия работы контура тока в установившемся режиме при наличии напряжения задания. В этом случае выходной сигнал регулятора тока должен быть постоянным, т. к. I1= const .Коэффициент обратной связи по току (3.14):Передаточная функция объекта регулирования имеет вид (3.15):Передаточная функция регулятора тока статора имеет вид (3.16):Таким образом, регулятор тока при настройке контура на технический оптимум должен быть пропорционально-интегральным.Окончательно передаточная функция регулятора тока статора имеет вид (3.17):Коэффициент регулятора тока, определяется (3.18):где - коэффициент регулятора тока. Постоянная интегрирования регулятора тока статора, определяется:где - постоянная интегрирования регулятора тока статора.Структурная схема регулирования тока представлена на рисунке 3.2.Рисунок 3.2 – Структурная схема регулирования токаСтруктурная схема контура регулирования тока в численных значениях, выполненная в программе MatlabSimulinkпредставлена на рисунке 3.3.Рисунок 3.4 – Структурная схема контура регулирования тока в численных значенияхПереходный процесс в настроенном контуре тока представлен на рисунке 3.4.Рисунок 3.4 – Переходный процесс в настроенном контуре токаПо графику3.4 находим показатели качества переходного процесса:– перерегулирование σ=4,27 %;– время переходного процесса – 0,0094 с.– число колебаний - nк=1.– время первого максимума – 0,0069 с.Полученные показатели качества переходного процесса удовлетворяют требованиям, предъявляемым к электроприводу.ЛАХЧ и ЛФЧХ контура регулирования тока представлены на рисунке 3.5.Рисунок 3.5 – ЛАХЧ и ЛФЧХ контура регулирования токаЗапасы устойчивости:- запас устойчивости по амплитуде– 60Дб;- запас устойчивости по фазе – 24,7 0.Условие устойчивости соблюдено.Из приведенного анализа ЛАХЧ и ЛФХЧ контура регулирования тока можно сделать вывод об устойчивости данной системы. Показатели качества переходного процесса соответствуют стандартной настройке на модульный оптимум, примененной в данном контуре.3.3 Синтез контура регулирования скоростиКонтур регулирования скорости выполнен с отрицательной обратной связью.Разомкнутый контур регулирования скорости, настроенный на симметричный оптимум (3.20):где - коэффициент обратной связи по скорости, определяемый по (3.21):Угловая скорость идеального холостого хода двигателя, рассчитывается (3.22):где – угловая скорость идеального холостого хода двигателя.ас=8, коэффициент настройки контура скорости.Передаточная функция объекта регулирования (3.23):Передаточная функция регулятора скорости (3.24) и коэффициенты регулятора скорости (3.25, 3,26): Некомпенсируемая постоянная времени контура регулирования скорости (3.27):Численное значение коэффициента усиления регулятора скорости:.Численное значение постоянной времени интегрирования регулятора скорости:Для уменьшения перерегулирования устанавливаем на вход управления контура апериодическое звено (фильтр) с постоянной времени Тф=4, передаточная функция которого приведена в выражении (3.28):На рисунке 3.6 приведена структурная схема контура регулирования скорости.Рисунок 3.6 – Структурная схема контура регулированияскоростиСтруктурная схема контура регулирования скорости в численных значениях приведена на рисунке 3.7.Рисунок 3.7 – Структурная схема контура регулирования скорости в численных значенияхПереходный процесс в настроенном контуре регулирования скорости представлен на рисунке 3.8.Рисунок 3.8 – Переходный процесс в настроенном контуре регулирования скоростиПо графику 3.8 находим показатели качества переходного процесса:– перерегулирование σ=8,81 %;– время переходного процесса – 0,0204 с.– число колебаний - nк=1.– время первого максимума – 0,0116 с.Полученные показатели качества переходного процесса удовлетворяют требованиям, предъявляемым к электроприводу.ЛАЧХ и ЛФЧХ контура регулирования скорости представлены на рисунке 3.9.Рисунок 3.9 – ЛАЧХ и ЛФЧХ контура регулирования скоростиЗапасы устойчивости:- запас устойчивости по амплитуде > 60 Дб;- запас устойчивости по фазе – 24,7 0.Условие устойчивости соблюдено, т.к. график ЛАЧХ пересекает ось частот быстрее нежели график ЛФЧХ пересекает линию 1800.В данном проекте проведен расчет электропривода насоса фермы, имеющей в своем составе 100 голов. ЗаключениеВ данной курсовой работе проведена модернизация сетевого насоса в ТЭЦ на предприятии АО «СЛАВМО».В первой главе представлено описание модернизируемого объекта. Отмечено, что насосные станции представляют собой сложный электрогидравлический технический комплекс сооружений и оборудования, в котором осуществляется преобразование электрической энергии в механическую энергию потока жидкости и управления этим процессом преобразования. Предлагаемый для модернизации насос в настоящее время работает от асинхронного электродвигателя, который запитан напрямую от высоковольтной сети. Приведены требования к автоматизированному электроприводу. Во второй главе проведен расчёт и выбор электродвигателя, преобразователя частоты и других элементов силовой части электропривода. В качестве двигателя предлагается использовать АДО-800-60004У3 номинальной мощностью 800 кВт и синхронной частотой вращения 1500 об/мин. В качестве преобразователя частоты предлагается использовать МELTRAC-F500HV, мощностью 1000 кВт. Данный ПЧ имеет особенность в виде многоуровневого построения из низковольтных ячеек. Подобная конструкция существенно удешевляет стоимость высоковольтного ПЧ по сравнению с аналогичными модели с одной высоковольтной ячейкой. В третьей главе проведен расчёт и настройка регуляторов тока и скорости в системе автоматического регулирования. Проведенные расчёты подтверждаются проверкой в программе MatlabSimulink, где было доказано, что разработанная система автоматического регулирования устойчива. Список использованных источниковОфициальный сайт предприятия АО «СЛАВМО». [Электронный доступ]: http://www.slavmo.ru/o-kombinate.Розанов Ю. К. Основы силовой электроники. — Москва, издательство Энергоатомиздат, 1992. –296 с.Соколовский, Г. Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: учебник для вузов / Г. Г. Соколовский. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 272 с. Высоковольтный частотно-регулируемый привод сетевой установки котельной с питанием от автономного турбогенератора мощностью 900 кВт. [Электронный доступ]:http://www.ic-art.ru/resh_enrg/turbogen/Башарин, А. В., Примеры расчета автоматизированного электропривода/ А. В. Башарин, В. Ф. Голубев, В. Г. Кегшерман - Л. : Энергия, 1972. -440 с.Ключев В.И. Теория электропривода [текст]. – М.: Энергоатамиздат, Изд.3-е. - 2001. – 697с.Горев А.А. Переходные процессы асинхронной машины. – М. –Л.: Госэнергоиздат, 1950.8. С.Г. Герман-Галкин Силовая электроника.Лабораторные работы на ПК.; СПб.: Учитель и ученик, КОРОНА принт, 2002. — 304 с.