Моделирование пуска асинхронного электродвигателя нефтяного станка-качалки при разных способах управления

В статье представлены разработанные в среде SimInTech математические модели асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, механической нагрузки нефтяного станка-качалки, системы электроснабжения и четырёх способов управления: прямого пуска, устройства плавного пуска и преобразователя частоты со скалярным и векторным управлением.

Описаны особенности реализации моделей, включая учёт вытеснения тока в роторе двигателя, упрощённую кинематику насоса с имитацией момента страгивания и расчёт электрической сети в неподвижной системе координат αβ. Проведено моделирование пусковых режимов без нагрузки и при наличии момента страгивания.

Выполнено сравнение по кратности пускового тока и уровню колебаний электромагнитного момента. Показано, что векторное и скалярное управление эффективно ограничивают пусковые токи и устраняют ударные нагрузки, тогда как устройство плавного пуска при тяжёлом пуске сохраняет значительные толчки момента.