УДК 621.313.333

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА (ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ-АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ) ТУРБОМЕХАНИЗМОВ

        Единичная мощность турбомеханизмов находится в пределах от десятков ватт до десятков тысяч киловатт, а частота вращения – от 100 до 2000 об/мин. Электропривод турбомеханизмов потребляет до 25 % всей вырабатываемой электроэнергии. Поэтому даже незначительное упрощение конструктивных форм и повышение технико-экономических показателей таких систем обеспечивает существенный экономический эффект.
        Несмотря на различие турбомеханизмов по конструктивному исполнению, основным эксплуатационным параметрам и характеристикам, режимам работы, их нагрузочные характеристики ( M_c(n) – зависимость момента сопротивления от частоты вращения) имеют основную особенность – снижение момента сопротивления и потребляемой мощности при снижении скорости. Эта особенность позволяет рассматривать их как отдельный класс нагрузочных механизмов, который требует специального подхода к выбору типа приводного двигателя и преобразователя с целью повышения их энергоэффективности [1, 2].
        Повышение цен на топливно-энергетические ресурсы и удельного веса их в себестоимости продукции потребовало пересмотра взглядов на выбор системы электропривода турбомеханизмов. Применение той или иной системы регулируемого электропривода зависит от режима работы, вида момента статической нагрузки, диапазона регулирования.
        Для определения технико-экономических показателей при применении системы электропривода по схеме ПН-АД была разработана методика, которая позволяет проводить теоретические исследования электромеханической системы с учетом параметров рабочего режима турбомеханизма и рационального выбора преобразователя и асинхронного двигателя.
        На примере насосной установки Д 320-50 проведены численные расчеты и теоретические исследования. На их основании были сделаны следующие выводы.
        При статическом напоре H_cm, составляющем 57 % от номинального напора, стоимость системы ПН-АД будет составлять 61,4 % от стоимости системы ПЧ-АД. Диапазон регулирования скорости в значительной степени зависит от величины статического напора H_cm. При снижении H_cm, равного 42 % от номинального напора в регулируемом электроприводе, скорость двигателя должна быть снижена до 1235 об/мин. В этом случае надо завышать габарит двигателя и мощность ПН. Это обстоятельство приведет к удорожанию системы ПН-АД, сравнимой по стоимости с системой ПЧ-АД. В этом случае и в других рекомендуется применять систему асинхронный двигатель – преобразователь частоты. Но в то же время для расширения диапазона регулирования существует возможность применить систему ПН-АД, в которой ротор обычного асинхронного двигателя заменяется на двухпакетный. Такие двигатели, несмотря на снижение энергетических (5–10 %) показателей, развивают длительно допустимые моменты, превышающие в 1,3–1,4 раза длительно допустимые моменты двигателей общего назначения с короткозамкнутым ротором.

        1.   Вербовий А.П., Вербовий П.Ф., С'янов О.М. Поліпшення динамічних і регулювальних властивостей асинхронних двигунів як джерело енергозбереження // Електротехніка та електроенергетика. – 1999. – № 1. – С. 3–7.
        2.   Попович О.М., Бібік О.В., Вербовий А.П., Шуруб Ю.В., Шуруб В.А. Енерго– та ресурсозбереження завдяки раціональному конструюванню, проектуванню та експлуатації асинхронних електромеханічних перетворювачів енергії та електромеханічних систем на їх базі // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ, 2007. – С. 109–115.