Исследование энергетической эффективности регулируемого электропривода главных насосов сухого дока на физической модели

Abstract

На базе платформы Arduino Due и электронасоса U4814 разработана физическая модель для исследования энергоэффективности насосной станции сухого дока. Она позволила полу-чить оптимальный закон управления напряжением питания электронасоса при поддержании его постоянства и среди кусочно-линейных функций времени благодаря численному решению краевой задачи. Сравнительный анализ конкурирующих управлений подтвердил целесообразность применения регулируемого электропривода.

Based on the Arduino Due platform and electric pump U4814, a physical model has been de-veloped to study the energy efficiency of the dry dock pumping station. It allowed to obtain the optimal con-trol law for the supply voltage of the electric pump while maintaining its constancy and among piecewise linear time functions due to the numerical solution of the boundary value problem. A comparative analysis of competing managements confirmed the feasibility of using an adjustable electric drive. If, with a constant supply voltage, an optimal transient is performed, when the set liquid level is reached at the specified time with minimal energy consumption, the optimal piece-linear diagram of the pump motor supply voltage varia-tion at the same time of the transient process provides a gain in the amount of energy consumed above 10% . Mathematical optimal operation modes modeling of the real dock pumping station main pumps predicts a lower saving value than the value obtained on the physical model, which is due to the use on the model of an electropump with a relatively small nominal The power of a long steady-state operating mode.

На базі платформи Arduino Due і електронасоса U4814 розроблена фізична модель для дослідження енергоефективності насосної станції сухого доку. Вона дозволила отримати оп-тимальний закон управління напругою живлення електронасоса при підтримці її сталості і серед кусково-лінійних функцій часу завдяки чисельному рішенню крайової задачі. Порівняльний аналіз кон-куруючих управлінь підтвердив доцільність застосування регульованого електроприводу.