Підвищення енергоефективності та продуктивності електродвигуна через оптимізацію його керування

Abstract

frequency converter, inverter, amplitude, pulse width modulation, en coder, tachometer, electric motor, rated voltage Стаття присвячена проблемі необхідності оптимізації роботи електродвигуна через зростання вартості енергоносіїв, що спричиняє підвищення цін на електроенергію в усьому світі, що особливо відчутно протягом останнього року. У роботі наголошується, що енергозбереження набуває ключового економічного значення у сучасному світі, до того ж ситуацію в Україні ускладнює нестабільність електропостачання через війну, що змушує використовувати автономні генератори, а це додатково збільшує собівартість електроенергії. У статті наголошується, що проблему енергоефективності двигунів слід розглядати у комплексі з такими дисциплінами, як економіка, енергетика та електротехніка. Проведене в даній статті дослідження доводить, що оптимізація керування електродвигуном напряму знижує споживання електроенергії та підвищує продуктивність привода: менші втрати, стабільніша швидкість/момент, краща динаміка та довший ресурс обладнання. Це особливо важливо, бо електродвигуни становлять значну частку промислового енергоспоживання, а вартість енергії домінує в життєвому циклі привода. В цій роботі розглядаються методи та способи підвищення енергоефективності електродвигунів, що сприятиме оптимізації споживання електричної енергії та збільшить продуктивність роботи самого двигуна. Основні з них включають частотне регулювання (застосування частотних перетворювачів або інверторів); реактивне управління (тобто векторне керування), яке реалізується через використання математичного перетворення координат; режими часткового навантаження (розглянуто основні режими навантаження на двигун: малий відсоток – 25 %, середній – 25-75 % і високе навантаження – 75-100 %; синхронізацію з вимогами навантаження (автоматичне регулювання роботи двигуна відповідно до поточних потреб у потужності); покращене управління магнітним потоком (оптимізація подачі електричної енергії до двигуна) та управління моментом (процес регулювання крутного моменту двигуна).