Кравець О. М. Електромеханічна система зниження динамічних навантажень у насосному комплексі

Об'єкт дослідження - гідродинамічні процеси у насосному комплексі. Предмет дослідження - регульований електропривод запірно-регулювальної трубопровідної арматури у насосному комплексі. Метою роботи є зниження аварійності роботи насосного комплексу шляхом розробки системи керування динамічними навантаженнями в гідросистемі на базі частотно-регульованого електропривода трубопровідної арматури із засобами резервного електроживлення. Теоретичні результати: уперше для насосних комплексів запропоновано і теоретично обґрунтовано закон керування електроприводом трубопровідної арматури на базі асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором, який ураховує нелінійну залежність коефіцієнта гідравлічного опору засувки від відносного ступеня відкриття на всьому інтервалі її переміщення; набули подальшого розвитку принципи побудови систем частотно-регульованого електропривода трубопровідної арматури шляхом установлення зворотних зв'язків за тиском, витратою в гідромережі, положенням засувки, а також резервного живлення електропривода від безперебійного джерела або активного гасителя енергії гідропотоку, що, на відміну від існуючих, дозволяє виключити недопустиме підвищення тиску в трубопроводі та ефективно використовувати енергію зворотної течії рідини; уперше синтезовано оптимальний закон керування частотно-регульованим електроприводом засувки, який забезпечує мінімальні динамічні навантаження в гідравлічній мережі та максимально можливу швидкодію закривання засувки в аварійних режимах при раптовому відключенні електропостачання. Практичні результати: розроблено математичну модель насосного комплексу для розрахунків динамічних навантажень у трубопровідній мережі в аварійних і експлуатаційних режимах роботи при виборі відповідного закону керування частотно-регульованим електроприводом засувки; розроблено структуру та алгоритми функціонування замкненої електромеханічної системи зниження динамічних навантажень у насосному комплексі із засобами резервного електроживлення, які дозволили мінімізувати підвищення напору в гідросистемі при керуванні електроприводом засувки, а також знизити аварійність і подовжити строк служби технологічного обладнання в аварійних і експлуатаційних режимах його роботи; удосконалено методику розрахунку і вибору електромеханічного обладнання засувки: передавального числа редуктора та асинхронного двигуна відповідної потужності, а також визначено технічні показники джерела безперебійного живлення (час безперервної роботи і вихідну потужність); розроблено технічне рішення, програмне забезпечення і методику розрахунку оптимального закону керування частотно-регульованим електроприводом засувки, який забезпечує мінімально можливі динамічні навантаження в гідравлічній мережі та час керування засувкою при раптовому відключенні електропостачання насосного комплексу.