Developing of the Variable Speed Drive -control in simulated parallel pumping systems
Viholainen, Juha (2008)
Tiivistelmä
This thesis presents briefly the basic operation and use of centrifugal pumps and parallel pumping applications. The characteristics of parallel pumping applications are compared to circuitry, in order to search analogy between these technical fields. The purpose of studying circuitry is to find out if common software tools for solving circuit performance could be used to observe parallel pumping applications.
The empirical part of the thesis introduces a simulation environment for parallel pumping systems, which is based on circuit components of Matlab Simulink —software. The created simulation environment ensures the observation of variable speed controlled parallel pumping systems in case of different controlling methods. The introduced simulation environment was evaluated by building a simulation model for actual parallel pumping system at Lappeenranta University of Technology. The simulated performance of the parallel pumps was compared to measured values of the actual system.
The gathered information shows, that if the initial data of the system and pump perfonnance is adequate, the circuitry based simulation environment can be exploited to observe parallel pumping systems. The introduced simulation environment can represent the actual operation of parallel pumps in reasonably accuracy. There by the circuitry based simulation can be used as a researching tool to develop new controlling ways for parallel pumps. Tässä työssä esitellään keskipakopumppujen käytön ja toiminnan perusteita, sekä rinnan käytettävien pumppujen sovelluksia. Työssä verrataan pumppusovelluksien ominaisuuksia sähköpiireihin ja yritetään etsiä analogiaa näiden teknisten osa-alueiden välillä. Sähköisten piirien tutkimisella pyritään saamaan selville, voidaanko sähköpiirien ratkaisuun käytettäviä ohjelmistoja hyödyntää myös rinnankäyvien pumppusovellusten tarkastelussa.
Työn kokeellisessa osassa esitellään rinnankäyvien pumppusysteemien tarkasteluun kehitetty simulointiympäristö, joka perustuu Matlabin Simulink — sovelluksen sähköpiirikomponentteihin. Tehty simulointiympäristö mandollistaa nopeusohjattujen rinnankäyvien pumppujen toiminta-arvojen tutkimisen eri ohjaustapojen yhteydessä. Kehitettyä simulointiympäristöä arvioitiin laatimalla simulointimalli todellisesta rinnan kytketystä pumppusysteemistä Lappeenrannan teknillisellä yliopistolla. Simulointiympäristön tuottamia toiminta-arvoja verrattiin todellisen systeemin mitattuihin pumpun suoritusarvoihin.
Saadut tulokset osoittavat, että mikäli käytettävissä olevat lähtötiedot ovat riittäviä, sähköpiirien ratkaisuun perustuvaa simulointiympäristöä voidaan hyödyntää rinnankäyvien pumppusysteemien tarkastelussa. Simulointiympäristö pystyy kuvaamaan luotettavasti pumppujen todellista toimintaa, ja on siten perusteltu työkalu uusien energiaa säästävien ohjaustapojen kehittämisessä rinnan käyville pumppusovelluksille.
The empirical part of the thesis introduces a simulation environment for parallel pumping systems, which is based on circuit components of Matlab Simulink —software. The created simulation environment ensures the observation of variable speed controlled parallel pumping systems in case of different controlling methods. The introduced simulation environment was evaluated by building a simulation model for actual parallel pumping system at Lappeenranta University of Technology. The simulated performance of the parallel pumps was compared to measured values of the actual system.
The gathered information shows, that if the initial data of the system and pump perfonnance is adequate, the circuitry based simulation environment can be exploited to observe parallel pumping systems. The introduced simulation environment can represent the actual operation of parallel pumps in reasonably accuracy. There by the circuitry based simulation can be used as a researching tool to develop new controlling ways for parallel pumps.
Työn kokeellisessa osassa esitellään rinnankäyvien pumppusysteemien tarkasteluun kehitetty simulointiympäristö, joka perustuu Matlabin Simulink — sovelluksen sähköpiirikomponentteihin. Tehty simulointiympäristö mandollistaa nopeusohjattujen rinnankäyvien pumppujen toiminta-arvojen tutkimisen eri ohjaustapojen yhteydessä. Kehitettyä simulointiympäristöä arvioitiin laatimalla simulointimalli todellisesta rinnan kytketystä pumppusysteemistä Lappeenrannan teknillisellä yliopistolla. Simulointiympäristön tuottamia toiminta-arvoja verrattiin todellisen systeemin mitattuihin pumpun suoritusarvoihin.
Saadut tulokset osoittavat, että mikäli käytettävissä olevat lähtötiedot ovat riittäviä, sähköpiirien ratkaisuun perustuvaa simulointiympäristöä voidaan hyödyntää rinnankäyvien pumppusysteemien tarkastelussa. Simulointiympäristö pystyy kuvaamaan luotettavasti pumppujen todellista toimintaa, ja on siten perusteltu työkalu uusien energiaa säästävien ohjaustapojen kehittämisessä rinnan käyville pumppusovelluksille.