Особенности построения электропривода для компрессорной установки

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 5

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Электропривод должен обладать высоким пусковым моментом, необходимым для преодоления статических усилий при пуске и создания динамического момента, обеспечивающего требуемое ускорение.

Величина момента статических сопротивлений при пуске является квадратичной зависимостью момента от скорости

Учитывая, что характеристика трубопровода может меняться в процессе работы, момент нагрузки также может меняться случайным образом.

Так как привод компрессорной установки строится на основе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, то необходимо ограничить пусковые токи за счет плавного регулирования частоты и питающего напряжения при пуске.

Характеристики турбокомпрессора и общие сведения

Турбокомпрессорный агрегат ЦК-201 состоит собственно из компрессора, привод­ного электродвигателя, редуктора, блока системы смазки и уплотнения, вспомогательного оборудования, системы защит, регулирования и управления компрессоров.

Характеристики электродвигателя

Асинхронные двигатели получили в промышленности весьма широкое применение благодаря ряду существенных преимуществ по сравнению с другими типами двигателей. Асинхронный двигатель прост и надежен в эксплуатации, так как не имеет коллектора; асинхронные двигатели дешевле и значительно легче двигателей постоянного тока.

В исследуемой компрессорной установке используется асинхронный двигатель серии 32 V225-04 HW

Номинальная мощность = 2200 кВт,

Номинальное напряжение = 6000 В,

Частота питающего напряжения = 50 Гц,

Параметры структурной схемы для реализации её в Mathlab(приведенные ниже параметры рассчитаны в программе “param”):

Номинальная мощность - Р_ном = 2200 кВт

Синхронная частота вращения - ω_с = 157 рад/с

(n_c = 1500 об/мин)

Число пар полюсов - р_п = 2

Номинальное скольжение - S_ном = 0,0053

Критическое скольжение - S_к = 0,04

Номинальная частота вращения - ω_ном = 156,17 рад/с

(n_ном = 1492 об/мин)

Номинальное линейное напряжение - U_{л ном} = 6000 В

Номинальный фазный ток - I_{ф ном} = 239А

Номинальная частота питающей сети - f_ном = 50 Гц

Номинальный КПД - η_ном = 0,962

Номинальный коэффициент мощности - cos φ_ном = 0,92

Номинальный момент - М_ном = 14100 Н м

Кратность максимального (критического) момента - m_к = 1.8

Кратность пускового момента - m_п = 0.5

Кратность пускового тока - i_п = 5.5

Момент инерции ротора двигателя - J_ад = 19.4 кг м²

Обмоточные данные двигателя:

Активное сопротивление статора - R_s = 0.43 Ом

Приведенное к статору активное сопротивление ротора - R´_r = 0,36 Ом

Взаимная индуктивность статора и ротора - L_m = 0.2338 Гн

Индуктивное сопротивление статора - L_s = 0.2348 Гн

Приведенное к статору индуктивное сопротивление ротора - L´_r = 0.2354 Гн

Коэффициент рассеяния двигателя - σ = 0,01

Параметры динамической модели двигателя:

Электромагнитная постоянная времени статорной цепи - Т_s = 0,546 с

Электромагнитная постоянная времени роторной цепи - Т_r = 0,564 с

Ток статора при холостом ходе - I_{s xx} = 50 A

Номинальное потокосцепление статора двигателя - Ψ_{s ном} = 15 Вб

Расчёт параметров аналоговых регуляторов

Согласно структурной схеме имеется два регулятора: П- и ПИ-регуляторы. Параметры регуляторов определяются по следующим формулам:

Передаточная функция П- и ПИ-регулятора в общем виде:

где k – параметр регулятора или пропорциональный коэффициент ( П-регулятор – это по сути пропорциональное звено).

k_рт = 1,217 Т_рт = 0,9116 с, k_рт· Т_рт = 1,11 с.