ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ ПО СИСТЕМЕ «ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ – ДВУХСКОРОСТНОЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ» С ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИМИСЯ СТРУКТУРАМИ

E.A. Khramshina

doi:10.14529/power150412

Authors

E.A. Khramshina Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation

DOI:

https://doi.org/10.14529/power150412

Keywords:

power plants, two-speed asynchronous motor, variable frequency electric drive, power supply interruptions, power efficiency, technical solutions, experimental studies, calculation method, practical application

Abstract

The paper considers issues of the enhancing immunity of the variable frequency electric drives (VFED) with two-speed asynchronous motors to power supply interruptions as well as those of improving their power efficiency. It proposes the concept of electric drives of the frequency converter–two-speed asynchronous motor system with switching structures. The distinctive feature of this approach is switching high and low speed windings in the process of variable frequency control on each of these windings. The electric drive with two frequency converters and winding supply from independent inputs and electric drive with one frequency converter featuring two DC links are considered. The paper provides results of experimental studies of VFED switching from the main to the spare input. Transient processes are recognized to be satisfactory. In terms of implementation of the proposed concept the method of variable frequency control of the draft units' performance has been developed; its distinctive feature is switching the frequency converter from the high-speed winding to the low-speed one
(and vice versa) dependent on the unit performance. The variable frequency electric drive implementing this method is under consideration. The method of computing power efficiency of the introduction of VFED withtwo-speed motors has been developed. The researches have proven that power consumption may be reduced due to the increasing equivalent efficiency factor. The results of estimation of the technical and economic efficiency of the introduction are provided. For this purpose, effectiveness and consumed power are compared with similar exponents at the implementation of the known method at which variable frequency motor control is accomplished on the high-speed winding. The developed VFED is proven to be effectively introduced at forced draught fans of GOFHWB-100 boiler of the Magnitogorsk peaking boiler plant. The paper emphasizes that it is practically to use it at the draft units of the boilers with peaking loading.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Энергосбережение в теплоэнергетическом хозяйстве города средствами регулируемого электропривода: моногр. / Ю. А. Крылов, В.Н. Медведев, А.С. Карандаев, Г.П. Корнилов. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогор. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. – 202 с.

Технологическая востребованность и оценка эффективности внедрения частотно-регулируемых электроприводов на объектах тепловой электростанции / В.Н. Медведев, А.С. Карандаев, О.И. Карандаева и др. // Вестник ИГЭУ. – Иваново: ФГБОУ ВПО «ИГЭУ», 2012. – Вып. 6. –С. 109–114.

Способы повышения устойчивости частотно-регулируемых электроприводов при нарушениях электроснабжения / А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин, Т.Р. Храмшин и др. // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. – 2013. – № 1. – С. 62–69.

Способы повышения устойчивости электроприводов непрерывных производств при провалах напряжения / Т.Р. Храмшин, Г.П. Корнилов, Д.С. Крубцов и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2014. – Т. 14, № 2. – С. 80–87.

Проблемы внедрения частотно-регулируемых электроприводов на ответственных механизмах тепловой электростанции / Ю.А. Крылов, И.А. Селиванов, А.С. Карандаев и др. // Известия вузов. Электромеханика. – 2011. – № 4. – С. 19–25.

Способы повышения устойчивости частотно-регулируемых электроприводов при нарушениях электроснабжения / Г.П. Корнилов, Т.Р. Храмшин, О.И. Карандаева и др. // Вестник МГТУ – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2011. – № 4. – С. 79–84.

Крылов, Ю.А. Энергосбережение и автоматизация производства в теплоэнергетическом хозяйстве города. Частотно-регулируемый электропривод: учеб. пособие / Ю.А. Крылов, А.С. Карандаев, В.Н. Медведев. – СПб.: Изд-во «Лань», 2013. – 176 с.

Анализ интенсивности отказов частотно-регулируемых электроприводов районных тепловых станций при нарушениях электроснабжения / В.Р. Храмшин, К.Э. Одинцов, А.Р. Губайдуллин и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2014. – Т. 14, № 2. – С. 68–79.

Карандаева, О.И. Повышение надежности электроприводов тепловой электростанции металлургического предприятия при внедрении преобразователей частоты: дис. … канд. техн. наук. – Магнитогорск: МГТУ, 2011. – 172 с.

Пат. 80713 Российская Федерация, МПК H02М 5/40. Преобразователь частоты для электропривода непрерывного действия / Ю.А. Крылов, Т.П. Крылова. – Опубл. 2005, Бюл. № 5.

Гоппе, Г.Г. Методы и технические средства энерго- и ресурсосберегающего управления турбомеханизмами: дис. … д-ра. техн. наук. – Иркутск: ИГТУ, 2009. – 326 с.

Герасимов, Д.О. Энергосберегающее управление тягодутьевыми механизмами котлоагрегагатов тепловых электрических станций с использованием ресурсов электропривода / Д.О. Герасимов, Г.Г. Гоппе // Информатика и системы управления. – Благовещенск, 2009. – № 1 (19). –С. 136–145.

Пат. 137645 Российская Федерация, МПК H02P25/18. Устройство управления двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора котельного агрегата / Т.Р. Храмшин, А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин, А.Р. Губайдуллин, Г.П. Корнилов, Е.А. Храмшина. – Опубл. 20.02.2014, Бюл. № 5.

Частотно-регулируемый электропривод с электропитанием от двух независимых вводов / А.С. Карандаев, Г.П. Корнилов, Т.Р. Храмшин, В.Р. Храмшин // Электротехника. – 2015. – № 4. – С. 41–48. DOI: 10.3103/S1068371215040045

Пат. 137437 Российская Федерация, МПК H02P25/18. Устройство управления двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора котельного агрегата / Т.Р. Храмшин, А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин, А.Р. Губайдуллин, В.Р. Храмшин, Г.П. Корнилов. – Опубл. 10.02.2014, Бюл. № 4.

Новые функциональные возможности и «интеллектуальные» свойства электроприводов серии ЭПВ / А.Б. Виноградов, А.Н. Сибирцев, В.Л. Чистосердов и др. // Силовая электроника. – 2008. – № 3. – С. 61–64.

Комплекс технических решений по энергосбережению и повышению устойчивости частотно-регулируемых электроприводов ответственных механизмов / Р.Р. Храмшин, В.Н. Медведев, О.И. Карандаева и др. // Труды VIII Международ-

ной (XIX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2014: в 2 т. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. – Т. 1. –С. 417–421.

Оценка ресурса энергосбережения в электроприводе дутьевого вентилятора с двухскоростным асинхронным электродвигателем / А.А. Радионов, А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2014. –

Т. 14, № 3. – С. 61–70.