Тема: Система бездатчикового векторного управления асинхронным электроприводом нефтеперекачивающего насосного агрегата

Объектом исследования является система векторного управления асинхронным электродвигателем нефтеперекачивающего насоса.
Технические средства, используемые для добычи полезных ископаемых, всегда совершенствовались и улучшались в ходе научно - технического прогресса. Так, нефтяные насосы и подобное им насосное оборудование активно применяется на насосных станциях сельского и городского назначения. Это неудивительно, ведь, если перечислить функции нефтяных насосов, то видно, что основной их функцией является объемное и напорное дозирование нейтральных и агрессивных жидкостей.
Для выполнения перекачивающей, а также добывающей функции, нефтяные насосы подключаются к специальным двигателям. Примечательно, что в случае поломки для ремонта нефтяного насоса не требуется демонтировать двигатель. Разъем для подключения располагается в горизонтальной плоскости насоса. Благодаря столь удачной компоновке разъемов нефтяные насосы легко не только ремонтировать, но и приспосабливать под любые условия работы. По валу нефтяные насосы, как правило, имеют специальные торцовые уплотнения, они применяются специально для того, чтобы полностью исключить возможность протекания нагнетаемой и перекачиваемой жидкости.
Нефтяная промышленность занимает огромное место в экономике нашей страны. Добыча и транспортировка нефти обладает очень большой энергоемкостью, и она постоянно нуждается в модернизации энергосистем, потому что огромное количество оборудования и энергосистем в целом морально устарели.
Целью выпускной работы является исследование системы бездатчикового векторного управления асинхронным электроприводом нефтеперекачивающего насосного агрегата.
АКТУАЛЬНОСТЬ
Развитие нефтяной отрасли неразрывно связано с постоянным совершенствованием систем электропривода, задействованным в процессе добычи, транспортировки и переработки углеводородов. Качественная и надёжная работа электроприводов определяет безопасность, стабильность и бесперебойную работу технологических процессов данного типа.
Системы векторного управления асинхронными электроприводами продолжают непрерывно развиваться и совершенствоваться. Большинство свойств и показателей качества асинхронных электроприводов с векторным управлением определяются возможностями применяемых систем управления.
Таким образом, задача разработки и исследований систем векторного управления асинхронными электроприводами насосного агрегата для перекачки нефти является актуальной и перспективной.
Купить

В диссертационной работе была спроектирована функциональная схема бесперебойного электропитания объекта. Был выбран источник бесперебойного питания, выбраны и рассчитаны аккумуляторные батареи для поддержания питания нагрузки на время равное 15 мин. для запуска ДЭС, произведен выбор перекачивающего насос ТКА 32/80 и электродвигатель для насоса ВА 180 S2.
Применение ПЧ-АД позволяет повысить энергоэффективность, а также надежность производства, так как в системе используется самая простейшая электрическая машина - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. В настоящее время система ПЧ-АД получает широкое распространение, так как это экономически целесообразнее, чем другие виды регулирования. Высокая плавность регулирования скорости также является одним из основных достоинств такой системы.
В качестве ключевого элемента системы была исследована система без датчикового векторного управления асинхронным электроприводом нефтеперекачивающего насосного агрегата
Была смоделирована модель имитирующая пуск двигателя с заданной нагрузкой. Выполнено моделирование на основе оптимизированных контуров системы управления. Получены и проанализированы основные показатели качества регулирования системы. Сняты переходные характеристики, в которых скорость полностью отрабатывает все возмущения, можно сделать вывод, что привод можно эксплуатировать в данной системе. Данные процессы соответствуют расчетам, что подтверждает правильность выбора вышеперечисленного оборудования и создания системы управления.
Также было произведено моделирование с косвенной оценкой переменных АД, недоступных для прямого измерения, в конечном итоге было определено качество работы всего асинхронного электропривода с векторным управлением.
Анализ различных способов восстановления переменных и координат АД, недоступных для прямого измерения показал, что для общепромышленного асинхронного ЭП с векторным управлением наилучшим вариантом является применение системы на основе имитационной модели АД с автоматической ориентацией системы координат.

Купить