Dynamic modes of synchronous electric drive with centrifugal hydraulic load of pump station

Abstract

Проведено аналіз сучасного стану моделювання електроприводу помпових станцій у комплексі з його відцентровим гідравлічним навантаженням. Виявлено, що переважна більшість досліджень зосереджена або на моделюванні та розробленні автоматичних систем керування асинхронного електроприводу помп, або на оптимізації показників роботи станцій в цілому. Крім того, зазвичай лише одна з підсистем помпової станції (чи електроприводного помпового агрегату) моделюється з достатньою деталізацію: або електромагнітна, або гідравлічна. Такий підхід не дає змоги одночасно досліджувати електромагнітні та гідравлічні процеси, що відбуваються в них. У цій роботі наведено комплексну математичну модель динамічних режимів синхронного електроприводного відцентрового помпового агрегату з трубопроводом, у якій зі збалансованим ступенем деталізації представлено електромагнітну та гідравлічну підсистеми. Здійснено верифікацію розробленої моделі та запропоновано сфери її застосуванняThe contemporary state of the modelling of the pump station’s electric drive in a complex with its centrifugal hydraulic load has been analysed. It was found that most studies focus either on the modelling and development of automatic control systems for the asynchronous electric drive of pumps or on the optimization of performance indicators of the station as a whole. Besides, usually only one of the subsystems of a pumping station (or an electrically-operated pump unit) is modelled with a good degree of detail: either electromagnetic or hydraulic. This approach does not allow a concurrent research of electromagnetic and hydraulic processes in them. The paper proposes a comprehensive mathematical model of the dynamic modes of the synchronous electrically-operated centrifugal pump unit with a pipeline, in which the electromagnetic and hydraulic subsystems are presented with a balanced degree of detail. The developed model was verified and its viable applications were suggested.