RU2461951C1 - Adaptation method of current limitation set point for formation of start-up and braking trajectories of asynchronous motors of pump units - Google Patents

Adaptation method of current limitation set point for formation of start-up and braking trajectories of asynchronous motors of pump units Download PDF

Info

Publication number
RU2461951C1
RU2461951C1 RU2011128237/07A RU2011128237A RU2461951C1 RU 2461951 C1 RU2461951 C1 RU 2461951C1 RU 2011128237/07 A RU2011128237/07 A RU 2011128237/07A RU 2011128237 A RU2011128237 A RU 2011128237A RU 2461951 C1 RU2461951 C1 RU 2461951C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
set point
asynchronous motor
stator windings
thyristors
Prior art date
Application number
RU2011128237/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Васильевич Колоколов (RU)
Юрий Васильевич Колоколов
Анна Владимировна Моновская (RU)
Анна Владимировна Моновская
Артем Юрьевич Мелихов (RU)
Артем Юрьевич Мелихов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Югорский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Югорский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Югорский государственный университет"
Priority to RU2011128237/07A priority Critical patent/RU2461951C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2461951C1 publication Critical patent/RU2461951C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: in adaptation method of current limitation set point there measured is instantaneous and actual supply voltage values and current values in stator windings of asynchronous motor and at the intervals determined by conditions of the water supply process, condition of electrical network and time required for performance of computer calculations of characteristics of current energy conversion process in electrical network - smooth start device - asynchronous motor with short-circuited rotor - pump - pipeline system; maximum possible current limitation set point is calculated for smooth start device, at the development of which throughout the controlled start of asynchronous motor there met are the limitations specified in technical requirements, and change the actual current limitation set point value.
EFFECT: reduction of electric power loses in windings of asynchronous motor with short-circuited rotor, which operates in electrical network - smooth start device - asynchronous motor with short-circuited rotor - pump - pipeline system by adaptation of current limitation set point at controlled formation of start-up and braking trajectories.
10 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных отраслях промышленности, сельском и жилищно-коммунальном хозяйствах. Технический результат заключается в сокращении потерь электроэнергии в обмотках асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, работающего в системе «электрическая сеть - устройство плавного пуска (УПП) - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (АД) - насос - трубопровод».The invention relates to electrical engineering and can be used in various industries, agriculture and housing and communal services. The technical result consists in reducing energy losses in the windings of a squirrel-cage induction motor operating in the system “electric network - soft starter (soft starter) - squirrel-cage induction motor (AM) - pump - pipeline".

Известен способ [1], который характеризуется следующей совокупностью признаков, сходных с совокупностью существенных признаков изобретения: трехфазное напряжение подают через три пары встречно-параллельно включенных тиристоров на статорные обмотки асинхронного двигателя, а на управляющие входы тиристоров подают сигналы управления с системы импульсно-фазового управления. При этом сигнал, соответствующий углу открывания тиристоров, подают на вход системы импульсно-фазового управления таким образом, чтобы обеспечить постоянство заданного заранее действующего значения тока в обмотках статора на период пуска асинхронного двигателя.The known method [1], which is characterized by the following set of features similar to the set of essential features of the invention: three-phase voltage is supplied through three pairs of counter-parallel connected thyristors to the stator windings of an induction motor, and control signals from a pulse-phase control system are fed to the control inputs of the thyristors . In this case, the signal corresponding to the opening angle of the thyristors is fed to the input of the pulse-phase control system in such a way as to ensure the constancy of the predetermined current value in the stator windings for the period of starting the induction motor.

Недостатками способа являются: а) сложность настройки параметров (коэффициент усиления и постоянная интегрирования) регулятора тока в устройстве, реализующем данный способ с учетом требуемых динамических характеристик электропривода; б) не реализует возможности сокращения потерь электрической энергии в обмотках асинхронного двигателя в переходных режимах.The disadvantages of the method are: a) the difficulty of setting parameters (gain and integration constant) of the current regulator in a device that implements this method taking into account the required dynamic characteristics of the electric drive; b) does not realize the possibility of reducing the loss of electrical energy in the windings of an induction motor in transient conditions.

Наиболее близким к изобретению является способ [2], который характеризуется следующей совокупностью признаков: трехфазное напряжение подают через три пары встречно-параллельно включенных тиристоров на статорные обмотки асинхронного двигателя, а на управляющие входы тиристоров подают сигналы управления с системы импульсно-фазового управления синхронизированной по току статорной обмотки, на вход которой подают сигнал в виде напряжения, эквивалентного углу открывания тиристоров, значение которого в каждый момент времени задают заранее, при этом измеряют мгновенные и действующие значения напряжений сети и тока в статорных обмотках асинхронного двигателя и при отклонении их от заданных значений прекращают подачу сигналов управления на тиристоры. Этот способ идентификации принимается за прототипClosest to the invention is a method [2], which is characterized by the following set of features: a three-phase voltage is supplied through three pairs of counter-parallel connected thyristors to the stator windings of an induction motor, and control signals from a synchronized current-phase pulse-phase control system are fed to the control inputs of the thyristors stator winding, at the input of which a signal is supplied in the form of a voltage equivalent to the opening angle of the thyristors, the value of which at each moment of time is set in advance , The measured current and the instantaneous value of the mains voltages and currents in the induction motor stator windings and their deviation from the set values stopping supplying control signals to the thyristors. This identification method is taken as a prototype.

Недостатком прототипа является то, что он не реализует возможности сокращения потерь электрической энергии в обмотках асинхронного двигателя в переходных режимах. В структуре энергетических потерь в АД насосной станции системы водоснабжения (фиг.1) наиболее значительная часть принадлежит потерям в обмотках статора и ротора двигателя [3, 4], при этом мощность потерь в обмотках статора и ротора трехфазного АД имеет следующий вид:The disadvantage of the prototype is that it does not realize the possibility of reducing the loss of electrical energy in the windings of an induction motor in transient conditions. In the structure of energy losses in the AM of the pumping station of the water supply system (Fig. 1), the most significant part belongs to losses in the stator and motor rotor windings [3, 4], while the power of losses in the stator and rotor windings of the three-phase AM is as follows:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Rs (Rr) - активное сопротивление статорной (роторной) обмотки АД; i(t), i(t), i(t) [i(t), i(t), i(t)] - мгновенные статорные (роторные) токи АД в α-β-γ системе координат [3, 4]. Потери энергии за время переходного процесса (ТП) составляют:

Figure 00000002
.where R s (R r ) is the active resistance of the stator (rotor) winding HELL; i (t), i (t), i (t) [i (t), i (t), i (t)] - instantaneous stator (rotor) currents of blood pressure in α-β-γ coordinate system [3, 4]. Energy losses during the transition process (T P ) are:
Figure 00000002
.

На фиг.2 приведены графики изменения потерь энергии в АД при прямом (неуправляемом) пуске ΔWНП в отношении к потерям энергии при плавном (управляемом) пуске ΔWУП в функции длительности нарастания угла управления (tramp) от αmin до αmах (углы открытия тиристоров, обеспечивающего нижний и верхний уровни действующего напряжения на выходе ТПН) при пуске на основе типовой формы кривой угла управления, приведенной на фиг.3. За ТП при вычислении указанного интеграла принимался момент времени, в который мгновенная угловая скорость ротора АД ωr(t) попадала и далее не покидала диапазон ωr(t)∈ [0.95·ωr,y; 1.05·ωr,y], где ωr,y - установившееся значение угловой скорости ротора АД.Figure 2 shows graphs of changes in energy losses in blood pressure during direct (uncontrolled) start-up ΔW NP in relation to energy losses during a smooth (controlled) start ΔW UP as a function of the duration of the rise of the control angle (t ramp ) from α min to α max (angles the opening of the thyristors, providing the lower and upper levels of the operating voltage at the output of the SSC) during start-up, based on the typical shape of the control angle curve shown in Fig. 3. T n in the calculation of the integral of said time taken, in which the instantaneous angular speed of the rotor BP ω r (t) and fell further not leave range ω r (t) ∈ [0.95 · ω r, y; 1.05 · ω r, y ], where ω r, y is the steady-state value of the angular velocity of the AB rotor.

На фиг.2 виден минимум потерь энергии, вызванный снижением колебательности переменных состояния в течение переходного процесса. При tramp,опт=0.02…0.03 с потери ΔWУП снижаются на 14-20% по сравнению с потерями энергии при неуправляемом пуске ΔWНП. Дальнейшее увеличение tramp приводит к возрастанию потерь за счет увеличения времени нахождения АД в области пониженной скорости. Возрастание потерь происходит быстрее с уменьшением номинальной мощности АД и увеличением механической нагрузки на валу двигателя. Таким образом, необоснованное увеличение длительности плавного пуска приводит в итоге к превышению потерь энергии по сравнению с прямым пуском. На фиг.4 приведены зависимости коэффициента кратности статорного тока при управляемом пуске для указанных выше АД с аналогичным изменением нагрузки на валу. Зависимость коэффициента кратности тока при управляемом пуске kI,УП=Iуп/Iн=f(ТП), где IУП, А - ударный пусковой ток АД, Iн - номинальный ток статорных обмоток АД, монотонно убывает с увеличением tramp.Figure 2 shows the minimum energy loss caused by a decrease in the oscillation of state variables during the transition process. At t ramp, opt = 0.02 ... 0.03 s, the loss ΔW UP is reduced by 14-20% compared with the energy loss during uncontrolled start ΔW NP . A further increase in t ramp leads to an increase in losses due to an increase in the time spent by the blood pressure in the region of reduced speed. The increase in losses occurs faster with a decrease in the nominal power of blood pressure and an increase in the mechanical load on the motor shaft. Thus, an unreasonable increase in the duration of a soft start results in an excess of energy losses compared with direct start. Figure 4 shows the dependences of the coefficient of multiplicity of the stator current during a controlled start for the above BP with a similar change in the load on the shaft. The dependence of the current multiplicity coefficient for a controlled start-up k I, UP = I up / I n = f (T P ), where I UP , A is the inrush current of the AM, I n is the rated current of the stator windings of the AM, monotonously decreases with increasing t ramp .

При использовании алгоритма пуска АД с ограничением по току пользователь задает значение максимально допустимого отношения kI,УП, которое определяет итоговую продолжительность пуска ТП. В этом случае при использовании одного и того же значения kI,УП для всех АД насосных агрегатов не учитываются изменения в системе «электрическая сеть - УПП - АД - насос - трубопровод», вносимые пуском очередного двигателя, а также не учитывается влияние сопряженных систем на напряжение электрической сети. В частности, выбор заниженного значения kI,УП приводит к необоснованному затягиванию пуска, что не может считаться оптимальным с точки зрения энергосбережения; выбор завышенного значения kI,УП не может гарантировать безопасный режим функционирования для обмоток АД и трубопровода. Таким образом, с целью сокращения потерь электрической энергии в обмотках асинхронных двигателей насосной станции системы водоснабжения необходимо с использованием математической модели системы «электрическая сеть - УПП - АД - насос - трубопровод» разработать алгоритм вычисления kI,УП, который обеспечит сходимость ТП к его оптимальному значению (TП,опт), соответствующему tramp,опт, при условии удовлетворения ограничений, накладываемых на показатели переходных процессов с последующей коррекцией действующего значения уставки токоограничения.When using the AB start-up algorithm with current limitation, the user sets the value of the maximum allowable ratio k I, UE , which determines the total duration of start-up T P. In this case, when using the same value of k I, UE for all AM of pumping units, the changes are not taken into account in the system “electric network - UPP - HELL - pump - pipeline", introduced by starting the next engine, and also does not take into account the influence of interfaced systems on the voltage of the electric network. In particular, the choice of an underestimated value of k I, UE leads to an unreasonable delay in starting, which cannot be considered optimal from the point of view of energy saving; the choice of an overestimated value of k I, UE cannot guarantee a safe operating mode for the windings of the AM and the pipeline. Thus, in order to reduce the loss of electrical energy in the windings of induction motors of the pumping station of the water supply system, it is necessary to develop an algorithm for calculating k I, UP , which ensures the convergence of T P to its, using the mathematical model of the system “electric network - UPP - AD - pump - pipeline” the optimal value (T n, opt) corresponding t ramp, opt, subject to satisfaction of constraints imposed on parameters transients with subsequent correction of the current setpoint value Stall cheniya.

1. Величина ударного пускового тока АД IУП (наибольшая амплитуда статорных токов двигателя в продолжение переходного процесса) не должна вызывать падение номинального напряжения в точке общего присоединения к сети ниже значения ΔUmax,доп, устанавливаемого ГОСТ 13109-97. Выполнение этого условия обеспечивает нормальную работу электрического оборудования насосной станции, в том числе вычислительной техники, контрольно-измерительной аппаратуры и прочих.1. The magnitude of the shock inrush current AD I UP (the largest amplitude of the stator currents of the motor during the transient process) should not cause a drop in the nominal voltage at the point of general connection to the network below the value ΔU max, additional , established by GOST 13109-97. The fulfillment of this condition ensures the normal operation of the electrical equipment of the pumping station, including computer technology, instrumentation and others.

2. Величина IУП не должна превышать амплитуду пускового тока АД (IП), устанавливаемую производителем данного двигателя. Выполнение этого условия обеспечит защиту обмоток АД от механических перегрузок, превышающих величину, устанавливаемую заводом-изготовителем.2. The value of I UP should not exceed the amplitude of the starting current HELL (I P ), set by the manufacturer of this engine. Fulfillment of this condition will protect the windings of the motor windings from mechanical overloads that exceed the value set by the manufacturer.

3. Характер изменения токов статорных обмоток АД в течение переходного процесса не должен вызывать увеличение установившейся температуры статорных обмоток АД θs выше предельно допустимого среднего значения Θmах,доп, устанавливаемого ГОСТ 8865-93 для системы изоляции соответствующего класса нагревостойкости.3. The nature of the change in the currents of the stator windings HELL during the transition process should not cause an increase in the steady-state temperature of the stator windings HELL θ s above the maximum permissible average value Θ max, additional established by GOST 8865-93 for an insulation system of the corresponding heat resistance class.

4. Продолжительность переходного процесса (ТП) должна быть выбрана исходя из двух ограничений. С одной стороны, возникающая свободная составляющая статорных токов АД не должна приводить к нарушению условий 1-3. С другой стороны, наибольший прирост давления в трубопроводе ΔРmax, вызванный переходным процессом, не должен превышать максимально допустимой величины ΔPmах,доп.4. The duration of the transition process (T P ) should be selected based on two restrictions. On the one hand, the arising free component of the stator currents of blood pressure should not lead to a violation of conditions 1-3. On the other hand, the largest increase in pressure in the pipeline ΔP max caused by the transient process should not exceed the maximum allowable value ΔP max, add .

Технической задачей изобретения является сокращение потерь электрической энергии в обмотках асинхронных двигателей насосного агрегата системы водоснабжения путем адаптации уставки токоограничения при управляемом формировании пуско-тормозных траекторий.An object of the invention is to reduce the loss of electrical energy in the windings of induction motors of the pumping unit of the water supply system by adapting the current limit setting with the controlled formation of start-brake trajectories.

Сущность заявленного способа адаптации уставки токоограничения для формирования пуско-тормозных траекторий асинхронных двигателей насосных агрегатов заключается в том, что трехфазное напряжение подают через три пары встречно-параллельно включенных тиристоров на статорные обмотки асинхронного двигателя, а на управляющие входы тиристоров подают сигналы управления с системы импульсно-фазового управления, синхронизированной по току статорных обмоток асинхронного двигателя, на вход которой подают сигнал в виде напряжения, эквивалентного углу открывания тиристоров, значение которого в каждый момент времени задают заранее, измеряют мгновенные и действующие значения напряжений сети и тока в статорных обмотках асинхронного двигателя и при отклонении их от заданных значений прекращают подачу сигналов управления на тиристоры, и отличается тем, что дополнительно измеряют мгновенные и действующие значения напряжений сети и тока в статорных обмотках асинхронного двигателя и с периодичностью, определяемой условиями технологического процесса водоснабжения, состоянием электрической сети и временем выполнения компьютерных вычислений характеристик текущего процесса преобразования энергии в системе «электрическая сеть - устройство плавного пуска - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором - насос - трубопровод», вычисляют максимально возможную уставку токоограничения для устройства плавного пуска, при отработке которой в продолжение управляемого пуска асинхронного двигателя удовлетворяются ограничения, заданные техническими требованиями, и изменяют действующее значение уставки токоограничения.The essence of the claimed method of adapting the current limit setting for the formation of start-brake trajectories of asynchronous motors of pumping units is that the three-phase voltage is supplied through three pairs of counter-parallel connected thyristors to the stator windings of the asynchronous motor, and control signals from the system are sent to the thyristor control inputs phase control, current-synchronized stator windings of an induction motor, to the input of which a signal is supplied in the form of voltage, equivalent the opening angle of the thyristors, the value of which is set in advance at each moment in time, measure the instantaneous and effective values of the network voltage and current in the stator windings of the induction motor and, when they deviate from the set values, stop supplying control signals to the thyristors, and differs in that the instant and current values of network voltage and current in the stator windings of an induction motor and with a frequency determined by the conditions of the water supply process, the state of the electric of the power network and the time it takes to perform computer calculations of the characteristics of the current energy conversion process in the system "electric network - soft starter - squirrel-cage induction motor - pump - pipeline", the maximum possible current limit setting for the soft starter is calculated, during which it is continued during a controlled start asynchronous motor, the constraints specified by the technical requirements are satisfied and the current value of the current limit setting is changed Niya.

На фиг.1 приведена функциональная схема АСУ плавным пуском асинхронного двигателя насосной станции системы водоснабжения, которая иллюстрирует взаимосвязь в рамках системы «электрическая сеть - УПП - АД - насос - трубопровод».Figure 1 shows the functional diagram of the ACS by the soft start of the asynchronous motor of the pumping station of the water supply system, which illustrates the relationship within the system "electric network - soft starter - HELL - pump - pipeline".

На фиг.2 приведены графики изменения потерь энергии в асинхронном двигателе при прямом (неуправляемом) пуске ΔWНП в отношении к потерям энергии при плавном (управляемом) пуске ΔWУП в функции длительности нарастания угла управления (tramp) от αmin до αmax. Построение кривых проводилось для двух асинхронных двигателей со значением момента сопротивления на валу Mc1={0.1Mн1,0.5Mн1,Mн1} для двигателя 4АС132S4У3 (номинальная мощность Рн=8,5 кВт) с номинальным электромагнитным моментом Мн1=58 Н·м и Мс2={0.1Мн2,0.5Мн2н2} для двигателя 4АС250М4У3 (Рн=63 кВт) с номинальным моментом Мн2=430 Н·м соответственно.Figure 2 shows the graphs of changes in energy losses in an induction motor with direct (uncontrolled) starting ΔW NP in relation to energy losses with a smooth (controlled) starting ΔW UP as a function of the duration of the rise of the control angle (t ramp ) from α min to α max . The curves were plotted for two induction motors with a value of the moment of resistance on the shaft M c1 = {0.1M n1 , 0.5M n1 , M n1 } for the 4AS132S4U3 motor (rated power R n = 8.5 kW) with a nominal electromagnetic moment M n1 = 58 N · m and M s2 = {0.1M n2 , 0.5M n2 , M n2 } for a 4AS250M4U3 engine (P n = 63 kW) with a nominal torque M n2 = 430 N · m, respectively.

На фиг.3 представлена типовая форма кривой угла управления, где αmin соответствует углу открытия тиристоров, обеспечивающего нижний уровень действующего напряжения на выходе ТПН; αmах соответствует углу открытия тиристоров, обеспечивающего верхний уровень действующего напряжения на выходе ТПН; αкик и tкик - величина угла и длительность пускового (кик-) импульса, предназначенного для создания требуемого пускового момента.Figure 3 presents a typical curve shape of the control angle, where α min corresponds to the opening angle of the thyristors, providing a lower level of the effective voltage at the output of the converter. α max corresponds to the opening angle of the thyristors, which provides the upper level of the effective voltage at the output of the converter. α kik and t kik - the value of the angle and the duration of the starting (kick) pulse, designed to create the desired starting moment.

На фиг.4 приведены зависимости коэффициента кратности статорного тока kI,УП=IУП/Iн, где IУП, А - ударный пусковой ток АД, Iн - номинальный ток статорных обмоток АД, А при управляемом пуске.Figure 4 shows the dependences of the ratio of the stator current multiplicity k I, UP = I UP / I n , where I UP , A - shock inrush current HELL, I n - nominal current of the stator windings HELL, A with a controlled start.

На фиг.5 представлена логическая схема заявленного алгоритма адаптации уставки токоограничения, где IУП, А - ударный пусковой ток АД, IП, А - пусковой ток (по данным производителя), kI,УП - коэффициент кратности тока при управляемом пуске, IУ, А - уставка тока при управлении УПП по алгоритму с ограничением по току, ТП, с - продолжительность переходного процесса.Figure 5 presents the logical diagram of the claimed algorithm for adapting the current limit setting, where I UP , A - shock inrush current HELL, IP , A - inrush current (according to the manufacturer), k I, UP - current multiplicity factor for a controlled start, I U , A - current setting when controlling the soft starter according to the current-limited algorithm, T P , s - the duration of the transient process.

На фиг.6 представлена математическая модель АСУ плавным пуском асинхронного двигателя насосной станции системы водоснабжения, состоящая из математических моделей (ММ) нескольких подсистем.Figure 6 presents the mathematical model of the ACS by the soft start of the asynchronous motor of the pumping station of the water supply system, consisting of mathematical models (MM) of several subsystems.

На фиг.7 представлена структура исходных данных алгоритма, где особое значение среди исходных данных имеют ограничения, накладываемые на протекание пуско-тормозных процессов в АД насосной станции, которые можно разделить на две группы: фиксированные, обусловленные типом используемых АД (IП, Θmах,доп), и варьируемые в зависимости от условий эксплуатации НС (ΔUmах,доп, ΔРmах,доп).Figure 7 shows the structure of the initial data of the algorithm, where the restrictions imposed on the course of the start-up and brake processes in the pump station BP, which can be divided into two groups: fixed, due to the type of used BP ( IP , ах max , add ), and varying depending on the operating conditions of the NS (ΔU max, add , ΔР max, add ).

На фиг.8 представлена логическая схема блока предиктора алгоритма, результатом работы предиктора являются значения продолжительности пуска Т*П,i и пускового тока I*П,I, с которыми может быть запущен i-й АД насосной установки при удовлетворении ограничений на ΔUmах,доп и ΔРmах,доп.On Fig presents a logical diagram of the predictor block of the algorithm, the result of the predictor are the values of the duration of the start T * P, i and the starting current I * P, I , with which the i-th blood pressure pump unit can be started while satisfying the restrictions on ΔU max, add and ΔР max, add .

На фиг.9 представлена логическая схема блока корректора алгоритма, если запущены не все двигатели, то осуществляется возврат с передачей управления предиктору. По окончании вычислений рассчитанные оптимальные значения коэффициента кратности статорного тока kопт,i=IУ,i/Iн,i для каждого из АД последовательно посылаются на УПП для отработки пуска по алгоритму с ограничением по току.Figure 9 presents the logical diagram of the block corrector algorithm, if not all the engines are running, then the return is carried out with the transfer of control to the predictor. At the end of the calculations, the calculated optimal values of the stator current multiplicity coefficient k opt, i = I U, i / I n, i for each of the AMs are sequentially sent to the soft starter to work out the start according to the current-limited algorithm.

На фиг.10 представлены сравнительные результаты моделирования плавного пуска асинхронных двигателей насосной станции при использовании традиционного и адаптивного алгоритмов.Figure 10 presents the comparative simulation results of the soft start of asynchronous motors of the pumping station using traditional and adaptive algorithms.

Для реализации заявленного способа используется традиционный пуск АД с помощью УПП по программе с токоограничением, при которой уставка тока IУ задается одинаковой для всех АД основных насосов, т.е. IУ=IУ,1=IУ,2=…=IУ,n. Пуско-тормозные траектории АД формируются по алгоритму, предложенному в [5, 6, 7], сущность которого заключается в следующем.To implement the claimed method, a traditional BP start is used with the help of a soft starter according to a program with current limitation, at which the current setting I U is set the same for all BP of the main pumps, i.e. I Y = I Y, 1 = I Y, 2 = ... = I Y, n. The start-brake trajectories of blood pressure are formed according to the algorithm proposed in [5, 6, 7], the essence of which is as follows.

1. Вводятся дискретные отсчеты времени ti, i=l, 2, 3… n, в которые выполняется условие IУП=k·IУ, где k - коэффициент запаса.1. Discrete time samples t i , i = l, 2, 3 ... n are introduced, in which condition I UP = k · I U is met, where k is the safety factor.

2. В момент времени t1=0 угол управления α принимает начальное значение α=α0.2. At time t 1 = 0, the control angle α takes the initial value α = α 0 .

3. В текущий момент времени ti угол α вычисляется согласно следующему правилу:3. At the current time t i, the angle α is calculated according to the following rule:

Figure 00000003
Figure 00000003

где kf - частота синусоидальной кривой управления.where k f is the frequency of the sinusoidal control curve.

Перед началом пуска первого двигателя АД1 во вторичной цепи силового трансформатора (фиг.1) действующее линейное напряжение имеет величину Uст,1, в трубопроводе существует установившийся напор Hст,1, который вместе с начальным расходом QH обуславливают величину момента сопротивления Мс,1 первого центробежного насоса. Управляемый пуск первого АД начинается в момент времени tstart,1 при подаче соответствующей команды на УПП. В продолжение переходного процесса: (1) появившиеся пусковые токи вызывают падение напряжения в электрической сети на величину ΔU1; (2) температура статорных обмоток АД повышается до значения Θ1; (3) напор воды в трубопроводе возрастает на величину, максимальное значение которой равно ΔН1. По окончании переходного процесса в трубопроводе устанавливается напор Hст,2, который вместе с расходом Qн будут обуславливать величину момента сопротивления Мс,2 второго центробежного насоса. В таком порядке запускаются все n АД насосных агрегатов, причем при запуске каждого последующего двигателя начальными условиями являются значения переменных состояния модели, полученные при пуске предыдущих АД.Before starting the first motor AD 1 in the secondary circuit of the power transformer (Fig. 1), the effective line voltage has a value of U st, 1 , in the pipeline there is a steady head H st, 1 , which together with the initial flow rate Q H determine the value of the resistance moment M s , 1 of the first centrifugal pump. The controlled start of the first blood pressure begins at time t start, 1 when the appropriate command is sent to the soft starter. In continuation of the transition process: (1) the appearing starting currents cause a voltage drop in the electric network by ΔU 1 ; (2) the temperature of the stator windings of blood pressure rises to Θ 1 ; (3) the water pressure in the pipeline increases by an amount whose maximum value is ΔH 1 . At the end of the transition process, a pressure H st, 2 is established in the pipeline, which together with the flow rate Q n will determine the value of the resistance moment M s, 2 of the second centrifugal pump. In this order, all n HELLs of pumping units are started, and at the start of each subsequent engine, the initial conditions are the values of the model state variables obtained when starting the previous HELLs.

Результаты анализа энергетических потерь в АД при управляемом пуске (фиг.2, 4) позволяют заключить, что использование фиксированной уставки тока для пуска всех АД насосной станции не может считаться эффективным. Выбор заниженного значения IУ приводит к необоснованному затягиванию пуска и потерям энергии, как это следует из анализа графиков фиг.2; выбор завышенного значения IУ приводит к провалам напряжения в сети ниже предельно допустимого значения, а также может послужить причиной возникновения гидравлического удара в трубопроводе. Логическая схема заявленного алгоритма адаптации уставки токоограничения насосной станции системы водоснабжения, устраняющая указанные недостатки, приведена на фиг.5. Расчеты в этом алгоритме выполняются с использованием математических моделей из [8, 9, 10, 11], объединенных в модель системы АСУ плавным пуском асинхронного двигателя насосной станции (фиг.6).The results of the analysis of energy losses in blood pressure during a controlled start-up (Figs. 2, 4) allow us to conclude that the use of a fixed current setting for starting all the blood pressure of the pumping station cannot be considered effective. The choice of an underestimated value of I Y leads to an unreasonable delay in starting and energy losses, as follows from the analysis of the graphs of FIG. 2; the choice of an overestimated value of I U leads to voltage dips in the network below the maximum permissible value, and can also cause a water hammer in the pipeline. The logical scheme of the claimed algorithm for adapting the current limit settings of the pumping station of the water supply system, eliminating these disadvantages, is shown in Fig.5. The calculations in this algorithm are performed using mathematical models from [8, 9, 10, 11], combined into a model of an ACS system by soft start of an asynchronous motor of a pumping station (Fig.6).

Для реализации заявленного способа предварительно формируется база данных (БД), в которую заносится исходная информация по следующим категориям (фиг.7): электрическая подсистема (параметры силового трансформатора и АД, включая теплофизические параметры материалов АД); механическая подсистема (параметры центробежных насосов); гидравлическая подсистема (параметры магистрального трубопровода, обводной линии, резервуаров). По завершении внесения и проверки всех исходных данных осуществляется процедура инициализации переменных и параметров алгоритма. Затем управление передается предиктору (фиг.8), который выполняет две процедуры.To implement the claimed method, a database (DB) is preliminarily formed, into which the initial information is entered in the following categories (Fig. 7): electrical subsystem (parameters of the power transformer and AM, including the thermophysical parameters of the AD materials); mechanical subsystem (parameters of centrifugal pumps); hydraulic subsystem (parameters of the main pipeline, bypass line, tanks). Upon completion of the entry and verification of all the source data, the procedure for initializing the variables and parameters of the algorithm is carried out. Then control is transferred to the predictor (Fig. 8), which performs two procedures.

Первая процедура связана с получением j отсчетов максимального прироста давления ΔPmax,ij в трубопроводе в функции продолжительности пуска i-го АД ТП,ij. Отсчеты вычисляются автоматически посредством численного интегрирования модели гидравлической подсистемы, и их результаты аппроксимируются. В частности, с этой целью можно использовать зависимость ΔPmax=f(TП) в форме:The first procedure involves obtaining j readings of the maximum pressure increase ΔP max, ij in the pipeline as a function of the duration of the start of the i-th BP T i , ij . Samples are calculated automatically by numerically integrating the hydraulic subsystem model, and their results are approximated. In particular, for this purpose, you can use the dependence ΔP max = f (T P ) in the form:

ΔPmax=a1·exp(a2·TП)+a3·exp(a4·TП),ΔP max = a 1 · exp (a 2 · T P ) + a 3 · exp (a 4 · T P ),

где aj, j=1, 2… 4 - постоянные коэффициенты. Монотонный характер этой функции позволяет утверждать, что для вычисления постоянных коэффициентов минимально необходимое количество точек {ΔPmax,ij; ТП,ij} соответствует числу неизвестных, т.е. n=4. Если получение отсчетов функции ΔPmax,i=f(TП,i) для гидравлической подсистемы заданной конфигурации уже проводилось, то значения постоянных коэффициентов функции считываются из БД программы. В результате проведенной аппроксимации определяется значение Т*П,i, соответствующее установленному ограничению ΔPmах,доп.where a j , j = 1, 2 ... 4 are constant coefficients. The monotonic nature of this function allows us to state that for calculating constant coefficients the minimum required number of points {ΔP max, ij ; T P, ij } corresponds to the number of unknowns, that is, n = 4. If the samples of the function ΔP max, i = f (T P, i ) for the hydraulic subsystem of a given configuration have already been obtained, then the values of the constant coefficients of the function are read from the database of the program. As a result of the approximation, the value of T * P, i corresponding to the established restriction ΔP max, add .

Вторая процедура предиктора связана с исследованием электрической системы, включающей в свой состав: источник бесконечной мощности синусоидального тока с номинальным напряжением ЛЭП; понижающий силовой трансформатор и уже запущенные АД (если таковые имеются), для которых используется упрощенная схема замещения, соответствующая номинальному режиму работы. В результате исследования рассчитываются значения амплитуды максимально допустимого тока IУП,доп, соответствующего установленному ограничению ΔUmах,доп, и пускового тока I*УП,i=min(IУП,доп, IП,i), где IП,i - пусковой ток i-го АД, соответствующий каталожным данным производителя. Таким образом, результатом работы предиктора являются значения продолжительности пуска Т*П,i и пускового тока I*УП,I, с которыми может быть запущен i-й АД насосной установки при удовлетворении ограничений на ΔUmах,доп и ΔPmах,доп.The second predictor procedure is associated with the study of an electrical system, which includes: a source of infinite power sinusoidal current with a nominal voltage of the power line; step-down power transformer and already started HELL (if any), for which a simplified equivalent circuit is used, corresponding to the nominal operating mode. As a result of the study, the values of the amplitude of the maximum permissible current I UP, additional , corresponding to the established limitation ΔU max, additional , and inrush current I * UP, i = min (I UP, additional , I P, i ), where I P, i - starting current of the i-th blood pressure, corresponding to the catalog data of the manufacturer. Thus, the result of the predictor operation is the start duration T * P, i and the inrush current I * UP, I , with which the i-th blood pressure of the pump unit can be started while satisfying the restrictions on ΔU max, additional and ΔP max, additional .

Затем управление передается корректору (фиг.9), который также выполняет две процедуры. Первая процедура связана с получением j отсчетов пускового тока IУП,ij в зависимости от продолжительности пуска TП,ij для i-го АД. Отсчеты вычисляются автоматически посредством численного интегрирования модели СИФУ-ТПН-АД. Форма зависимости IУП=f(TП) аналогична зависимости ΔPmax=f(TП). Если получение отсчетов функции IУП,i=f(TП,i) для i-го АД с текущим моментом сопротивления на валу Mc,i уже проводилось, то значения постоянных коэффициентов считываются из БД программы. Для значения Т*П,I, меньшего или равного

Figure 00000004
, определяется оптимальная уставка тока
Figure 00000005
- фиг.2. В противном случае, т.е. при Т*П,iП,опт, с использованием аппроксимирующей функции IУП,i=f(TП,i) определяется такое значение IУ,I, для которого выполняются два условия: IУ,i≤I*УП,i при ТП,i=f(IУ,i)≥Т*П,i.Then control is transferred to the corrector (Fig.9), which also performs two procedures. The first procedure involves obtaining j samples of the starting current I UP, ij depending on the duration of the start-up T P, ij for the i-th blood pressure. Samples are calculated automatically by numerically integrating the SIFU-TPN-AD model. The form of the dependence I UP = f (T P ) is similar to the dependence ΔP max = f (T P ). If the sampling of the function I UP, i = f (T P, i ) for the i-th AD with the current moment of resistance on the shaft M c, i has already been obtained, then the values of the constant coefficients are read from the database of the program. For a value of T * P, I , less than or equal to
Figure 00000004
, the optimum current setting is determined
Figure 00000005
- figure 2. Otherwise, i.e. at T * P, i > T P, opt , using the approximating function I U , i = f (T P, i ), such a value I U, I is determined for which two conditions are satisfied: I U, i ≤I * UE , i at Т П, i = f (I У, i ) ≥Т * П, i .

Вторая процедура корректора связана с тем, что для полученных значений IУ,i, ТП,i проводится вычисление максимальной температуры Θmax,i лобовых частей статорных обмоток i-го АД. Если выполняется условие Θmax,imax,доп, то выводится сообщение о недопустимых условиях пуска текущего АД по причине температурного перегрева обмоток. В этом случае требуется рассмотреть возможность ослабления варьируемых ограничений ΔPmах,доп и ΔUmах,доп и пересчитать значение Θmax,i. Если запущены не все двигатели, то осуществляется возврат с передачей управления предиктору. По окончании вычислений рассчитанные оптимальные значения kопт,i=IУ,i/Iн,i для каждого из АД последовательно посылаются на УПП для отработки пуска по алгоритму с ограничением по току.The second corrector procedure is related to the fact that for the obtained values of I U, i , T P, i , the maximum temperature Θ max, i of the frontal parts of the stator windings of the i-th blood pressure is calculated. If the condition Θ max, i > Θ max, add , is fulfilled, then a message is displayed about the inadmissible conditions for starting the current AM due to temperature overheating of the windings. In this case, it is necessary to consider the possibility of easing the varied restrictions ΔP max, additional and ΔU max, additional and recalculate the value of Θ max, i . If not all engines are started, then a return is made with control transfer to the predictor. At the end of the calculations, the calculated optimal values of k opt, i = I Y, i / I n, i for each of the AMs are sequentially sent to the soft starter to work out the start according to the current-limited algorithm.

Сравнительные результаты моделирования плавного пуска АД насосной станции при использовании традиционного и заявленного адаптивного алгоритмов показывают (фиг.10), что плавный пуск АД с использованием адаптивного алгоритма позволяет примерно на 18% сократить суммарные потери энергии в обмотках АД в отношении к потерям энергии при использовании классического алгоритма с фиксированной уставкой kI,УП=3. При этом снижение kI,УП на величину 0.5 приводит к возрастанию потерь наComparative simulation results of a smooth start of the pump station BP using the traditional and declared adaptive algorithms show (Fig. 10) that a smooth start of the pump circuit using the adaptive algorithm can reduce the total energy loss in the windings of the BP by approximately 18% in relation to the energy loss when using the classical algorithm with a fixed setpoint k I, UP = 3. Moreover, a decrease in k I, UP by 0.5 leads to an increase in losses by

Figure 00000006
. Увеличение kI,УП до значения kI,УП=5 приводит к превышению максимального прироста давления в трубопроводе выше установленного ограничения ΔPmах,доп на половину. Кроме того, при значении kI,УП=6 происходит падение напряжения в первичной и вторичной цепях трансформатора на величину ΔUmax=10,1%, что нарушает установленное ограничение ΔUmах,доп=10%. Применение заявленного алгоритма адаптации уставки токоограничения для формирования пуско-тормозных траекторий асинхронных двигателей насосных агрегатов (фиг.5) позволяет устранить возникновение указанных нежелательных режимов, поскольку величина kI,УП для каждого запускаемого двигателя рассчитывается индивидуально, с учетом соответствующих ограничений. В частности, рассчитанные оптимальные значения коэффициента кратности тока равны: kопт,i={4,1; 6,2; 4,8}, при этом превышение температуры лобовых частей статорных обмоток АД выше максимально допустимого значения Θmax,доп=130°С при проведении экспериментов зафиксировано не было.
Figure 00000006
. An increase in k I, UP to the value of k I, UP = 5 leads to an excess of the maximum pressure increase in the pipeline above the established limit ΔP max, by an additional half. In addition, when the value of k I, UP = 6, a voltage drop occurs in the primary and secondary circuits of the transformer by ΔU max = 10.1%, which violates the established limitation ΔU max, additional = 10%. The application of the claimed algorithm for adapting the current limiting setpoint for the formation of start-brake trajectories of asynchronous motors of pumping units (Fig. 5) allows eliminating the occurrence of these undesirable modes, since the value of k I, UE for each starting motor is calculated individually, taking into account the corresponding restrictions. In particular, the calculated optimal values of the current multiplicity coefficient are: k opt, i = {4.1; 6.2; 4.8}, while the excess of the temperature of the frontal parts of the stator windings of the blood pressure was higher than the maximum permissible value Θ max, additional = 130 ° C during the experiments was not recorded.

Таким образом, в отличие от прототипа, за счет введения дополнительной последовательности процедур периодического измерения мгновенных и действующих значений напряжений сети и тока в статорных обмотках асинхронного двигателя, вычисления максимально возможной уставки токоограничения для устройства плавного пуска с последующим изменением действующего значения уставки токоограничения появляется возможность сокращения потери электрической энергии в обмотках асинхронных двигателей насосного агрегата системы водоснабжения путем адаптации уставки токоограничения при управляемом формировании пуско-тормозных траекторий. Достоинством алгоритма заявленного способа является отсутствие итераций, что позволяет обеспечить достаточную для интерактивного управления производительность. С другой стороны, в случае управления значительным количеством АД на крупной насосной станции структура предложенного выше алгоритма для ускорения расчетов позволяет использовать распределенную вычислительную сеть за счет распараллеливания двух групп наиболее ресурсоемких операций предиктора, что обозначено на фиг.8 пунктирной линией. С этой целью рекомендуется использовать функции дополнительного инструментального пакета распределенных вычислений (Distributed Computing Toolbox), входящего в состав СКМ "MATLAB 7.4”®. В практическом приложении заявленный способ предоставляет возможность экономии электроэнергии без изменения структуры и состава силовой и управляющих частей системы «электрическая сеть - устройство плавного пуска - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором - насос - трубопровод».Thus, unlike the prototype, by introducing an additional sequence of procedures for periodically measuring the instantaneous and effective values of the mains voltage and current in the stator windings of an induction motor, calculating the maximum possible current limit setting for the soft starter, and then changing the current value of the current limit setting, it becomes possible to reduce losses electric energy in the windings of induction motors of the pumping unit of the water supply system by hell ptatsii current limit setpoint at a controlled formation of the starting and braking paths. The advantage of the algorithm of the claimed method is the absence of iterations, which allows for sufficient performance for interactive control. On the other hand, in the case of controlling a significant amount of blood pressure at a large pumping station, the structure of the algorithm proposed above for speeding up calculations allows the use of a distributed computer network by parallelizing two groups of the most resource-intensive predictor operations, which is indicated by a dashed line in Fig. 8. For this purpose, it is recommended to use the functions of the additional distributed computing toolbox (Distributed Computing Toolbox), which is part of the SCL "MATLAB 7.4" ® . In a practical application, the claimed method provides the opportunity to save electricity without changing the structure and composition of the power and control parts of the system "electric network - soft starter - squirrel-cage induction motor - pump - pipeline ”.

Источники информацииInformation sources

1. Тиристорный пускатель (устройство мягкого пуска) асинхронных двигателей АС11 // Каталог продукции и применения корпорации "Триол", 2002. - С.295-304 (http://www.softstart.ru/ss11/ss11sostav.htm).1. Thyristor starter (soft starter) of AC11 induction motors // Triol Corporation Products and Applications Catalog, 2002. - P.295-304 (http://www.softstart.ru/ss11/ss11sostav.htm).

2. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Костылев А.В. Исследование свойств систем "тиристорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель" с различными типами синхронизации. // Электротехника, 2000, №9. С.1-5 (прототип).2. Braslavsky I.Ya., Zyuzev A.M., Kostylev A.V. The study of the properties of systems "thyristor voltage converter - induction motor" with various types of synchronization. // Electrical Engineering, 2000, No. 9. C.1-5 (prototype).

3. Браславский И.Я. Анализ энергопотребления в управляемых переходных режимах систем ТПН-АД/ И.Я.Браславский, А.В.Костылев, Д.П.Степанюк //Труды международной 13-й научно-технической конференции «Электроприводы переменного тока»/Уральск. гос. технич. ун-т. - Екатеринбург, 2005. - С.241-244.3. Braslavsky I.Ya. Analysis of energy consumption in controlled transient modes of TPN-AD systems / I.Ya. Braslavsky, A.V. Kostylev, D.P. Stepanyuk // Proceedings of the international 13th scientific and technical conference "AC electric drives" / Uralsk. state tech. un-t - Yekaterinburg, 2005 .-- S.241-244.

4. Браславский И.Я. Энергосберегающий асинхронный электропривод: учеб. пособ. для студ. высш. учеб. заведений / И.Я.Браславский, З.Ш.Ишматов, В.Н.Поляков; под ред. И.Я. Браславского. - М.: Издат. центр «Академия», 2004. - 256 с.4. Braslavsky I.Ya. Energy-saving asynchronous electric drive: textbook. benefits for stud. higher textbook. institutions / I.Ya. Braslavsky, Z.Sh. Ishmatov, V.N. Polyakov; under the editorship of AND I. Braslavsky. - M.: Publ. Center "Academy", 2004. - 256 p.

5. Çadirci, I. A Solid State Direct On Line Starter For Medium Voltage Induction Motors With Minimized Current and Torque Pulsations /I.Çadirci, M.Ermiş, E.Nalçaci et al. // IEEE Transactions on Energy Conversion. - 1999. - №3. - P.402-412.5. Çadirci, I. A Solid State Direct On Line Starter For Medium Voltage Induction Motors With Minimized Current and Torque Pulsations / I. Çadirci, M.Ermiş, E. Nalçaci et al. // IEEE Transactions on Energy Conversion. - 1999. - No. 3. - P.402-412.

6. Zenginobuz, G. Performance Optimization of Induction Motors During Voltage-Controlled Soft Starting / G.Zenginobuz, I.Çadirci et al. // IEEE Transactions on Energy Conversion. - 2004. - №2. - P.278-288.6. Zenginobuz, G. Performance Optimization of Induction Motors During Voltage-Controlled Soft Starting / G. Zenginobuz, I. Çadirci et al. // IEEE Transactions on Energy Conversion. - 2004. - No. 2. - P.278-288.

7. Zenginobuz, G. Soft Starting of Large Induction Motors at Constant Current With Minimised Starting Torque Pulsations / G. Zenginobuz, I.Çadirci et al. // IEEE Transactions on Industry Applications. - 2001. - №5. - P. 1334-1347.7. Zenginobuz, G. Soft Starting of Large Induction Motors at Constant Current With Minimised Starting Torque Pulsations / G. Zenginobuz, I. Çadirci et al. // IEEE Transactions on Industry Applications. - 2001. - No. 5. - P. 1334-1347.

8. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: учеб. для вузов / И.П.Копылов. - 2-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1994. -311 с.8. Kopylov I.P. Mathematical modeling of electrical machines: textbook. for universities / I.P. Kopylov. - 2nd ed., Rev. - M .: Higher. school., 1994.311 s.

9. Смирнов Д.Н. Гидравлический удар в напорных водоводах / Д.Н.Смирнов, Л. Б.Зубов. - М.: Стройиздат, 1975. - 125 с.9. Smirnov D.N. Water hammer in pressure water conduits / D.N.Smirnov, L. B. Zubov. - M.: Stroyizdat, 1975 .-- 125 p.

10. Колоколов Ю.В., Моновская А.В., Мелихов А.Ю. Гибридный алгоритм моделирования динамики импульсных систем преобразования энергии большой размерности. Часть 1. Разработка гибридного алгоритма. // Мехатроника, Автоматизация, Управление. - 2008. - №1. - С.27-34.10. Bells Yu.V., Monovskaya A.V., Melikhov A.Yu. A hybrid algorithm for modeling the dynamics of pulsed energy conversion systems of large dimension. Part 1. Development of a hybrid algorithm. // Mechatronics, Automation, Management. - 2008. - No. 1. - S. 27-34.

11. Колоколов Ю.В., Моновская А.В., Мелихов А.Ю. Гибридный алгоритм моделирования динамики импульсных систем преобразования энергии большой размерности. Часть 2. Оптимизация гибридного алгоритма по критерию временных затрат // Мехатроника, Автоматизация, Управление. - 2008. - №5. - С.18-22.11. Bells Yu.V., Monovskaya A.V., Melikhov A.Yu. A hybrid algorithm for modeling the dynamics of pulsed energy conversion systems of large dimension. Part 2. Optimization of the hybrid algorithm by the criterion of time costs // Mechatronics, Automation, Management. - 2008. - No. 5. - S.18-22.

Claims (1)

Способ адаптации уставки токоограничения для формирования пуско-тормозных траекторий асинхронных двигателей насосных агрегатов, заключающийся в том, что трехфазное напряжение подают через три пары встречно-параллельно включенных тиристоров на статорные обмотки асинхронного двигателя, а на управляющие входы тиристоров подают сигналы управления с системы импульсно-фазового управления, синхронизированной по току статорных обмоток асинхронного двигателя, на вход которой подают сигнал в виде напряжения, эквивалентного углу открывания тиристоров, значение которого в каждый момент времени задают заранее, измеряют мгновенные и действующие значения напряжений сети и тока в статорных обмотках асинхронного двигателя и при отклонении их от заданных значений прекращают подачу сигналов управления на тиристоры, отличающийся тем, что дополнительно измеряют мгновенные и действующие значения напряжений сети и тока в статорных обмотках асинхронного двигателя и с периодичностью, определяемой условиями технологического процесса водоснабжения, состоянием электрической сети и временем выполнения компьютерных вычислений характеристик текущего процесса преобразования энергии в системе «электрическая сеть - устройство плавного пуска - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором - насос-трубопровод», вычисляют максимально возможную уставку токоограничения для устройства плавного пуска, при отработке которой в продолжение управляемого пуска асинхронного двигателя удовлетворяются ограничения, заданные техническими требованиями, и изменяют действующее значение уставки токоограничения. A method of adapting the current limiting setpoint for forming start-brake trajectories of asynchronous motors of pumping units, which consists in the fact that the three-phase voltage is supplied through three pairs of counter-parallel connected thyristors to the stator windings of the asynchronous motor, and control signals from the pulse-phase system are supplied to the control inputs of the thyristors control, synchronized by the current of the stator windings of the induction motor, to the input of which a signal is supplied in the form of a voltage equivalent to the opening angle thyristors, the value of which is set in advance at each moment of time, measure the instantaneous and effective values of the mains voltage and current in the stator windings of the induction motor and, when they deviate from the set values, stop the supply of control signals to the thyristors, characterized in that they also measure instantaneous and effective voltage values network and current in the stator windings of an induction motor and with a frequency determined by the conditions of the water supply process, the state of the electrical network and By the time of computer calculations of the characteristics of the current process of energy conversion in the system "electric network - soft starter - squirrel-cage induction motor - pump-pipe", the maximum possible current limit setting for the soft starter is calculated, during which, during the controlled start of the asynchronous motor, restrictions specified by the technical requirements and change the current value of the current limit setting.
RU2011128237/07A 2011-07-07 2011-07-07 Adaptation method of current limitation set point for formation of start-up and braking trajectories of asynchronous motors of pump units RU2461951C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011128237/07A RU2461951C1 (en) 2011-07-07 2011-07-07 Adaptation method of current limitation set point for formation of start-up and braking trajectories of asynchronous motors of pump units

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011128237/07A RU2461951C1 (en) 2011-07-07 2011-07-07 Adaptation method of current limitation set point for formation of start-up and braking trajectories of asynchronous motors of pump units

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2461951C1 true RU2461951C1 (en) 2012-09-20

Family

ID=47077620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011128237/07A RU2461951C1 (en) 2011-07-07 2011-07-07 Adaptation method of current limitation set point for formation of start-up and braking trajectories of asynchronous motors of pump units

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2461951C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584817C1 (en) * 2015-01-29 2016-05-20 Николай Петрович Чернов Method of controlling start-up of asynchronous electric motor of submersible pump
RU2608185C2 (en) * 2015-04-13 2017-01-17 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" Device for adaptive control of smooth launch of high-voltage electric drives
RU2737953C1 (en) * 2020-07-28 2020-12-07 Сергей Иванович Малафеев Asynchronous motor starting control device
RU2745149C1 (en) * 2020-09-10 2021-03-22 Сергей Иванович Малафеев Method of controlling a diesel generator set when an asynchronous motor is turned on

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2189952A (en) * 1986-04-30 1987-11-04 Westinghouse Electric Corp Multi-function control system for an induction motor drive
DE4406794A1 (en) * 1994-03-02 1995-09-07 Kimo Ind Elektronik Gmbh Soft-starting induction motors
RU2256285C1 (en) * 2003-10-14 2005-07-10 Закрытое акционерное общество "Электротекс" Method for smooth control of asynchronous electric motor with short-circuited rotor
JP2006057567A (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Kubota Corp Pump system
RU2277290C1 (en) * 2004-11-23 2006-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Вега-ГАЗ" Device for alternate starting of electric-motor group
RU68205U1 (en) * 2007-07-18 2007-11-10 Михаил Аркадьевич Шурдов SOFT STARTING SYSTEM FOR TWO ENGINES
RU2312452C1 (en) * 2006-06-05 2007-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" System for controlling a group of electric motors for water pumps

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2189952A (en) * 1986-04-30 1987-11-04 Westinghouse Electric Corp Multi-function control system for an induction motor drive
DE4406794A1 (en) * 1994-03-02 1995-09-07 Kimo Ind Elektronik Gmbh Soft-starting induction motors
RU2256285C1 (en) * 2003-10-14 2005-07-10 Закрытое акционерное общество "Электротекс" Method for smooth control of asynchronous electric motor with short-circuited rotor
JP2006057567A (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Kubota Corp Pump system
RU2277290C1 (en) * 2004-11-23 2006-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Вега-ГАЗ" Device for alternate starting of electric-motor group
RU2312452C1 (en) * 2006-06-05 2007-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" System for controlling a group of electric motors for water pumps
RU68205U1 (en) * 2007-07-18 2007-11-10 Михаил Аркадьевич Шурдов SOFT STARTING SYSTEM FOR TWO ENGINES

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584817C1 (en) * 2015-01-29 2016-05-20 Николай Петрович Чернов Method of controlling start-up of asynchronous electric motor of submersible pump
RU2608185C2 (en) * 2015-04-13 2017-01-17 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" Device for adaptive control of smooth launch of high-voltage electric drives
RU2737953C1 (en) * 2020-07-28 2020-12-07 Сергей Иванович Малафеев Asynchronous motor starting control device
RU2745149C1 (en) * 2020-09-10 2021-03-22 Сергей Иванович Малафеев Method of controlling a diesel generator set when an asynchronous motor is turned on

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shukla et al. Single-stage PV array fed speed sensorless vector control of induction motor drive for water pumping
RU2461951C1 (en) Adaptation method of current limitation set point for formation of start-up and braking trajectories of asynchronous motors of pump units
CN108039718B (en) Improved flexible direct-current voltage control method and system
CN108880371B (en) Transient equivalence method for load model of variable-frequency motor group
CN111066237A (en) Method for controlling a polyphase separately excited synchronous generator of a wind energy installation
CN107947195B (en) Frequency modulation method and device for large wind generating set
CN112467790A (en) Method for inhibiting power oscillation of virtual synchronizer of MMC interconnection converter
CN110620497A (en) Control method and circuit for restraining starting impact current of three-phase PWM rectifier
CN106533268B (en) A kind of soft-start method of Miniature gas turbine power station electric power output
JP6207427B2 (en) Method for determining preferred rotational speed, control method for power generation system, and power generation system using the control method
Li et al. An overall control of doubly fed variable speed pumped storage unit in pumping mode
CN112448417A (en) Coordination control method and system for new energy and thermal power binding direct current delivery system
CN112039377A (en) Self-starting and braking method and device for variable-speed pumped storage unit
Su et al. Analysis of spontaneous and implicit internal self-excitation in aircraft variable frequency ac power system based on dual-stator winding induction generator
CN110071528B (en) Inverter grid-connected distributed power supply fault model construction method
CN113572204A (en) Self-adaptive control method of virtual synchronous machine
CN107994617B (en) Method and device for controlling active power of wind power plant
Baesmat et al. Design of pole placement controllers for doubly-fed induction generators in the complex domain
RU2422979C1 (en) System of asynchronous motor speed vector control
CN105553375A (en) Control method for starting aviation AC starter/generator at non-zero rotating speed
CN110932626B (en) Auxiliary limit control method and device for alternating current excitation system of variable-speed pumping and storage unit
Yang et al. Improved Multi-step FCS-MPCC with Disturbance Compensation for PMSM Drives
Kotsur et al. Improving the Efficiency of an Overhead Crane Feeding from a Trolley's Line under Conditions of Higher Current Harmonics
RU2474038C1 (en) Double-motor electric drive
RU2737953C1 (en) Asynchronous motor starting control device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180708