Энергосбережение в частотнорегулируемых асинхронных электроприводах посредством оптимизации времен их разгона и торможения

Abstract

Исследовано влияние времен разгона и торможения на электромагнитные потери энергии в частотнорегулируемом асинхронном двигателе (ЧРАД). Эти исследования проводились для наиболее распространенных тахограмм (линейного и параболического вида, с формой гиперболического синуса) для режимов разгона (от нуля до номинальной скорости) и торможения (от номинальной скорости до нулевой скорости) на холостом ходу и под нагрузкой. Проведенными исследованиями для упомянутых видов тахограмм установлен "U"-образный вид зависимостей электромагнитных потерь энергии двигателя от значений времен разгона и торможения и наличия явного экстремума, соответствующего минимизации указанных потерь энергии при определенных значениях времен разгона и торможения. Выполнена оценка электромеханических и энергетических процессов в ЧРАД при оптимальных временах разгона и торможения. Предложены аналитические зависимости для расчета оптимальных времен разгона и торможения ЧРАД, учитывающие параметры двигателя и момент нагрузки на его валу. Оценена целесообразность применения оптимальных времен разгона и торможения для энергосбережения в ЧРАД, работающих в интенсивных пускотормозных режимах.The effect of acceleration and deceleration times on electromagnetic energy losses in a frequency-controlled asynchronous motor (FCAM) is investigated. These studies were carried out for the most common tahograms (linear and parabolic type, with the form of hyperbolic sine) for acceleration modes (from zero to nominal speed) and deceleration (from rated speed to zero speed) at idle and under load. The conducted studies for the mentioned types of tahograms set the "U"-shape of the dependences of the electromagnetic losses of engine energy on the values of acceleration and deceleration times and the presence of an explicit extremum corresponding to minimization of the indicated energy losses for certain values of acceleration and deceleration times. The evaluation of electromechanical and energy processes in the FCAM at optimum acceleration and deceleration times has been performed. Analytic dependencies are proposed for calculating the optimum acceleration and deceleration times for the FCAM, which take into account the parameters of the engine and the moment of loading on its shaft. The expediency of using the optimum acceleration and deceleration times for energy saving in the FCAM, operating in intensive start-braking regimes, is estimated.