Проект ВИП 1.1-2.2кВт | НПФ Вектор
Преобразователь частоты Универс 2.2кВт (ВИ) - корпусной вариант
Преобразователь частоты Универс 2.2кВт (ВИ) - корпусной вариант
СГУ ГВС 2.2 (ВИП)
Интерфейс пульта оперативного управления СГУ ГВС 2.2 (ВИП)
Геометрия магнитопровода ДВИ2.2 H(8/4)
Сердечник статора ДВИ2.2 H(8/4)
Кривые моментов фаз ДВИ2.2 H(8/4)

Работа направлена на создание нового типа отечественного регулируемого комплектного энерго- и ресурсо-сберегающего электропривода для нужд жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) г.Москвы на базе оригинальных конструкций двухфазных вентильно-индукторных двигателей с самовозбуждением ВИД СВ (в иностранной литературе TPSRM – Two-Phase Switched Reluctance Motor).

Разработка нового электропривода объединила усилия большого количества людей, научных групп и предприятий. Эскизное проектирование электродвигателя выполнялось в научной группе Ильинского Н.Ф. (каф. АЭП МЭИ(ТУ)); уточнение геометрии магнитопровода двигателя методами конечно-элементного анализа – научной группой Фисенко В.Г. (каф. Электромеханики МЭИ(ТУ)); проектирование электродвигателя, подготовка конструкторской документации – ОАО «НИПТИЭМ», г.Владимир; изготовление опытных образцов двигателей, изготовление серийных двигателей – ОАО «ВЭМЗ», г.Владимир; проектирование и производство микропроцессорных контроллеров управления и разработка системы управления – научной группой Козаченко В.Ф. (каф. АЭП МЭИ(ТУ), ООО «НПФ Вектор», г.Москва); проектирование и производство преобразователей частоты – научной группой Острирова В.Н. (каф. АЭП МЭИ(ТУ), ООО «НПП Цикл+», г.Москва); проектирование и производство станций группового управления – ООО «Энергосбережение», г.Пущино; внедряющая организация – ООО «Центртехкомплект»; основной заказчик и потребитель комплектного электропривода – ОАО «МОЭК», г.Москва.

В последние годы наблюдается бурный рост отечественных и зарубежных исследований в области создания простых по конструкции и надежных электрических машин для электроприводов, где технологичность, простота и низкая цена исполнительного двигателя имеют решающее значение, а требуемые показатели качества достигаются за счет применения интеллектуальных преобразователей с высокопроизводительными цифровыми системами управления. Эти привода разрабатываются для электрического инструмента, насосов, вентиляторов, строительной техники, где требуемый диапазон регулирования скорости невелик (до 10:1), а простота, технологичность и низкая цена исполнительного двигателя имеют решающее значение. Одной из возможных сфер применения подобных систем может быть привод насосов горячего водоснабжения (ГВС).

Для ЖКХ энергосбережение является одной из наиболее важных и приоритетных задач, что связано с большой энергоемкостью данной сферы. Основным энергопотребителем является теплоноситель – вода, поступающая в каждый городской дом для обогрева и поддержания высокого качества жизни людей, проживающих в нем. Доля энергии, затрачиваемой на транспортировку теплоносителя к потребителям мала (менее 2%) по сравнению с энергией, затрачиваемой на нагрев теплоносителя. Это делает горячую воду весьма ценным ресурсом и основные усилия энергосбережения в данной сфере направлены на экономию именно тепловой энергии. Поэтому, создание оборудования, обеспечивающего экономию тепловой и электрической энергии, является актуальной задачей. В работе эта задача решается путем создания автономно работающих локальных узлов автоматизации на базе комплектных электроприводов нового типа, в которых цифровая система управления привода дополнительно выполняет функцию управления технологическим процессом подачи горячей воды по минимуму общих затрат энергии. Целесообразность такого подхода подтверждается исследованиями ООО «Центртехкомплект»: использование на рециркуляционных насосах ГВС регулируемого электропривода со специальным законом управления скоростью в функции текущего потребления воды дает существенную экономию средств (до 300 тыс. рублей в год с одного объекта по ценам 2008г) без потери качества водоснабжения потребителей. Только в Москве несколько тысяч подобных объектов, поэтому создание относительно простых и дешевых решений для этого класса оборудования — актуальная задача. Конкурентные преимущества привода с вентильно-индукторным двигателем по сравнению с асинхронным приводом связаны прежде всего с простотой и технологичностью самого двигателя. В работе решаются задачи разработки алгоритмов управления двухфазным ВИД СВ, в том числе системы бездатчикового управления, обеспечивающей работу электропривода на базе двухфазного ВИД СВ как в зоне высоких, так и в зоне низких, в том числе нулевых, скоростей. При этом устраняется главный недостаток ВИД – наличие датчика положения на валу. Новая техника требует качественных сравнительных исследований, преодоления психологических проблем при внедрении, поэтому силовой преобразователь разрабатывается как унифицированный, способный управлять как асинхронными двигателями, так и вентильно – индукторными. 

По состоянию на март 2011 года, в промышленную эксплуатацию на ЦТП города Москвы внедрено более 100 комплектных электроприводов, на базе станции группового управления СГУ ГВС 2.2 (ВИП) с бескорпусным преобразователем частоты. В состав СГУ входит контроллер МК20.3 и пульт управления ПУ20.3.

 

Данному проекту посвящена диссертационная работа: «Разработка и исследование двухфазного вентильно-индукторного электропривода насосов горячего водоснабжения» к.т.н., Алямкин Дмитрий Иванович  05.09.03, а также статья «Алгоритм бездатчикового управления двухфазным вентильно-индукторным двигателем «.

 

Также совместно с МЭИ разработан рекламный плакат о станциях группового управления и данной работе в частности.