Тема дипломной работы: Модернизация электропривода питательного насоса котла СРК-725

Объектом
исследования является электропривод питательного насоса содорегенерационного
котла.

Цель
работы – повышение энергоэффективности питательной установки котла, повышение
удобства управления приводом, снижение влияния человеческого фактора на процесс
регулирования уровня жидкости в верхнем барабане котла СРК-725.

В
процессе работы: рассмотрен текущий способ регулирования уровня воды;
обоснована необходимость модернизации электропривода; произведен расчет всех
необходимых параметров, составляющих электропривода для модернизации.

В результате работы были
произведены необходимые вычисления и выбрано основное и дополнительное
оборудование: питательный насос, асинхронный электродвигатель, высоковольтный
выключатель, преобразователь частоты, датчик уровня жидкости. Произведено
обоснование необходимости модернизации рассматриваемого электропривода. Были
рассчитаны параметры регуляторов автоматизированной системы управления,
составлена структурная схема и произведен анализ полученных результатов.

Содержание

Введение…………………………………………………………………….7

1.     Описание
технологического процесса……………………………...….8

1.1 .
Сульфатный способ производства………………………….……..8

1.2 .
ТЭС-2……………………………………………………………......9

1.3 .
Работа содорегенерационного котла……………………...………9

1.4 .
Установленное оборудование…………………………...……….10

2.      Питание котла водой……………………………………………...…..11

2.1. Регулирование уровня питательной
воды……………………….12

2.2 Постановка
задачи…………………………………………………14

3.     Обоснование
необходимости модернизации электропривода…...…15

3.1. Преимущества применения
частотно-регулируемого привода...15

3.2. Варианты схем
модернизации……………………………………18

4.     Расчет
силовой части электропривода………………………………..21

4.1. Расчет параметров питательного
насоса…………………...…….21

4.2. Расчет параметров
электродвигателя………………………...…..25

5.     Выбор
преобразователя частоты……………………………………...29

5.1. Критерии выбора преобразователя
частоты……………………..30

5.1.1.
Мощность…………………………………………………....30

5.1.2. Питающее
напряжение…………………………………..….30

5.1.3. Диапазон регулирования………………………………..…..31

5.1.4 Режим
торможения…………………………………………..31

5.1.5. Способы
управления…………………………………..……32

5.1.6. Индикация
параметров……………………………..……….32

5.1.7. Защитные
функции………………………………………….33

5.1.8. Монтаж и
установка…………………………………..…….33

5.1.9. Автоматическая
настройка…………………………………33

5.1.10. Принцип
управления……………………………..………..34

5.2. Расчет и выбор преобразователя
частоты…………..……………35

5.3. Выбор дополнительного
оборудования………………………….39

5.3.1. Выбор высоковольтного
выключателя…………………….39

5.3.2. Выбор датчика уровня
жидкости…………………..……….42

5.3.3. Фильтры и
трансформаторы………………………………..44

5.4.
Система регулирования с преобразователем частоты…...……..45

6.     Синтез
системы автоматического управления…………………….…46

6.1. Выбор способа управления………………………………...……..46

6.1.1. Скалярный способ
управления……………………………..46

6.1.2. Векторный способ
управления………………….………….47

6.1.3. Ориентация по вектору
потокосцепления ротора……..…..48

6.1.4. Расчет параметров схемы
замещения……………………....49

6.2. Принцип подчиненного регулирования………………….………51

6.3. Структурная схема привода с
векторным управлением…...……52

6.4. Расчет параметров передаточных
функций……………………...54

6.4.1. Передаточная функция
регулятора тока…………...………54

6.4.2. Передаточная функция
регулятора потокосцепления…….55

6.4.3. Передаточная функция
регулятора скорости……………...56

7.     Синтез
системы управления в среде MATLAB
(Simulink)………..…59

7.1. Анализ синтезированной
системы……………..………..……….60

         
Заключение……….…………………………………………………….….64

Библиографический
список…………………………………………..…..65

Приложение
1……………………………………………………………..67

Применение частотно-регулируемых приводов ведет к повышению энергоэффективности насосной установки и всего производства в целом.
Это обосновано рациональной работой электродвигателя насосной установки, снижением влияния человеческого фактора.
Плавное регулирование скорости вращения электродвигателя позволяет в большинстве случаев отказаться от использования редукторов, вариаторов, дросселей и другой регулирующей аппаратуры, что значительно упрощает управляемую механическую (технологическую) систему, повышает ее надежность и снижает эксплуатационные расходы.
Частотный пуск управляемого двигателя обеспечивает его плавный без повышенных пусковых токов и механических ударов разгон, что снижает нагрузку на двигатель и связанные с ним передаточные механизмы, увеличивает срок их эксплуатации. При этом появляется возможность по условиям пуска снижения мощности приводных двигателей нагруженных механизмов.
Применение обратной связи системы с частотным преобразователем обеспечивает качественное поддержание скорости двигателя или регулируемого технологического параметра при переменных нагрузках и других возмущающих воздействиях.
Экономия электроэнергии при использовании регулируемого электропривода для насосов в среднем составляет 50-75 % от мощности, потребляемой насосами при дроссельном регулировании. Это определило повсеместное внедрение в промышленно развитых странах регулируемого привода насосных агрегатов. При этом фирмы предлагают различные типы преобразователей частоты для асинхронных двигателей насосов.