CC BY
153
Кравцов Юрий Владимирович, канд. техн. наук, доц., kafeiene@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
PRACTICABLE METHODS OF UPGRADING ELECTRIC POWER TRANSMITTED TO ELECTRIC USERS ON ELECTRICAL SUBSTATION
E.M. Sarkisova, Y. V. Kravtsov
Electrical substation devices for upgrading electric power are considered. The most ways of regulation of electrical power parameters transmitted to electrical users are proposed.
Key words: electrical substation, upgrading electric power.
Sarkisova Ekaterina Mikhailovna, student, kafeiene@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kravtsov Yuri Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, ka-feiene@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 62-784.2: 621.45
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ В ВЕНТИЛЯТОРНЫХ УСТАНОВКАХ
Н.М. Туан
Представлены способы регулирования производительности в вентиляторных установках и реактивно-вентильного электродвигателя. Приведено обоснование применения РВЭД в системе электропривода вентиляторных установок.
Ключевые слова: реактивно-вентильный электродвигатель, эффективность.
В вентиляторных установках необходимо регулирование производительности, которое у осевых и центробежных вентиляторов осуществляется следующими способами (таблица)
Способ регулирования производительности вентилятора
Способ регулирования производительности вентилятора Осевой вентилятор Центробежный вентилятор
Дросселирование + +
Направляющий аппарат + +
Изменение угла поворота лопаток + -
Кратное 2-м уменьшение количества лопаток рабочего колеса + -
Изменение частоты вращения + +
Способы 1 - 4 относятся к аэродинамическим способам регулирования производительности. Регулирующий эффект при этом достигается за счет уменьшения эквивалентного отверстия сети (что аналогично дросселированию) и закручивания потока на входе в рабочее колесо.
Метод регулирования дросселированием при постоянной частоте вращения привода сопровождается большим и зачастую неоправданным расходом энергии, что в условиях рыночной экономики и постоянно растущих цен на электроэнергию ведет к заметным экономическим затратам.
Соотношение
Р
где р, Q1, п - мощность, производительность и частота вращения в номинальном (базовом) режиме работы; р, Qi, п - мощность, производительность и частота вращения при регулировании производительности, показывает, что даже небольшое изменение производительности дросселированием в кубической зависимости влияет на потребляемую мощность, в то время как изменение скорости пропорционально изменению производительности. Поэтому регулирование скорости дает большую экономию энергии (мощности) по сравнению с дроссельным регулированием.
При регулировании производительности воздействием на вентиляционную сеть и уменьшении величины эквивалентного отверстия А [ ш2 ] (способ 1) характеристика турбомеханизмов (пунктирная линия) остается неизменной, а характеристика сети А, В, С (сплошная линия) смещается против часовой стрелки (рис. 1, а).
При воздействии на турбомеханизм (способ 2, 3), например, увеличивая угол поворота лопаток направляющего аппарата или увеличивая угол атаки лопаток осевого вентилятора, характеристика сети остается неизменной, а характеристика турбомеханизма поворачивается по часовой стрелке (рис. 1, б).
Рис. 1. Регулирование производительности вентиляторов изменением: а - дросселирование; б - угла лопаток направляющего аппарата; в - скорости вентилятора
При регулировании производительности снижением частоты вращения (способ 5) характеристики турбомеханизма смещаются вниз, а характеристика сети остается неизменной (рис. 1, в).
Для повышения эффективности способа регулирования производительности 3 (изменение угла поворота лопаток) можем оптимизировать настройку системы электропривода вентиляторной установки путем применения реактивно-вентильного двигателя (РВД).
РВЭД, типичное сечение которого представлено на рис. 2, имеет простую конструкцию. Ротор и статор выполнены в виде пакетов листового магнитомягкого материала. На роторе РВЭД отсутствуют обмотки и постоянные магниты. Фазные обмотки находятся только на статоре. Простота обмотки якоря и отсутствие обмотки и магнитов на роторе РВЭД высокую гибкость компоновки. Конструкция электродвигателя может быть
140
плоской, вытянутой, обращенной, секторной, линейной.
Рис. 2. Сечение РВЭД с 6 статорными и 4 роторными полюсами
РВЭД не содержит постоянных магнитов ни на роторе, ни на статоре, при этом он успешно конкурирует по характеристикам с вентильными электрическими двигателями с постоянными магнитами. В среднем, при одинаковых электрических и весогабаритных характеристиках РВЭД имеет в 4 раза меньшую стоимость, большую надежность, более широкий диапазон частот вращения, более широкий диапазон рабочих температур [1].
Простота конструкции обеспечивает РВЭД более высокую безопасность, чем у других типов электрических машин. Конструктивная и электрическая независимость фазных обмоток обеспечивает работоспособность РВЭД даже в случае полного замыкания полюсной катушки одной из фаз (рис. 3).
Частота вращения быстроходного РВЭД может превышать 100000 оборот в минуту.
Наконец, экономическая эффективность РВЭД повышается также в результате существенно меньшего расхода электроэнергии, обусловленного высоким КПД электродвигателя и применением наиболее экономичных стратегий управления в динамических режимах работы.
Рис. 3. Схема электропривода
Таким образом, РВЭД дает возможность повысить надежность и точность позиционирования лопаток рабочего колеса при повороте, а следовательно повысить эффективность работы устройства управления электромеханической системой вентиляторной установки.
141
Список литературы
1. Голландцев Ю.А. Вентильные индукторно-реактивные двигатели // Электроприбор. 2GG3. 148 с.
2. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода. М.: Изд-во “Энергия”, 1971. 32G с.
3. Брусиловский И.В. Аэродинамические схемы и характеристики осевых вентиляторов ЦАГИ: справочное пособие. М.: Недра, 1978. 198 с.
Нгуен Мань Туан, асп., nguyentuan13S7@gmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет.
RAISE EFFECTIVE REGULATION PRODUCTIVITY IN FAN INSTALLATION
N.M Tuan
The paper presents methods for controlling the performance of fan installations and switcher reluctance motor. The application of switcher reluctance motor in the system electric of fan installation.
Key words: switcher reluctance motor, efficiency.
Nguyen Manh Tuan, postgraduate, nguyentuan13S 7@gmail. com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 62-784.2: 621.45
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА И ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ШАХТНОЙ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Н.М Туан
Приведены технологическая схема и особенности регулирования производительности шахтной вентиляторной установки.
Ключевые слова: технологическая схема, шахтная вентиляторная установка.
Технологическая схема вентиляторной установки приведена на рисунке. Для обеспечения повышенной надежности ГВУ имеет полное ре-
