Розглянуто питання управління режимними параметрами (тиском і витратами) за допомогою зміни кутової швидкості обертання ротору насосного агрегату. Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень впливу даної швидкості на режимні параметри магістрального водопроводу на різних відстанях від насосної станції. Розроблено дослідний стенд на діючому водопроводі, що дозволило змінювати кутову швидкість обертання ротора насосного агрегату в значних межах з різним часом, необхідним для даної зміни. За результатами досліджень отримано залежності режимних параметрів від часу за різних змін даної швидкості. Розроблено схему автоматизованого управління режимами роботи насосного агрегату.

Дисертацію присвячено вирішенню проблеми запобігання гідравлічного удару під час короткочасного вимкнення електропостачання головного електроприводу насосного агрегату за допомогою додаткового електродвигуна, який розміщується на одному валу з головним приводом та підвищує час вибігу насосного агрегату, що дозволяє одержати успішний самозапуск. Розглянуто вплив різних факторів на процеси вибігу та самозапуску на підставі аналізу рівнянь збереження моменту кількості руху та їх аналітичного вирішення. Наведено аналіз залежності падіння кутової швидкості від часу за умов вибігу насосного агрегату та її підвищення під час розвороту останього. Використання розглянутого методу зниження ризику формування гідравлічного удару дозволяє отримати економічний ефект у розмірі 128 тис. грн. за рік.

Розроблено математичну модель електромашиновентильного комплексу на базі вентильно-індукторного двигуна (ВІД) з автокомутацією та обмеженням струму, яка враховує пульсації моменту та особливості роботи електроприводу у складі занурювальної помпи. Удосконалено розрахунок електромагнітного момента приводу з ВІД, шляхом використанням запропонованої аналітичної функції намагнічування, апроксимованої з використанням рядів Фур'є, що дозволяє одержати більш точне значення електромагнітного моменту ВІД за високих частот обертання. Розвинуто теорію електроприводів з ВІД. Запропоновано методи вибору параметрів джерела живлення, величини обмеження струму, кутів увімкнення фази, параметрів статорної обмотки залежно від конструктивних особливостей та режимів роботи помпи, які дозволили на базі нових одержаних залежностей уточнити розрахунок електромеханічних режимів електропривода насоса з вентильним індукторним двигуном та виконати їх оптимізацію.

Досліджено питання підвищення ефективності роботи насосних установок (НУ) водопостачання за рахунок застосування раціональної системи регульованого електропривода, що враховує особливості паралельно працюючих агрегатів вихідні технічні параметри системи водоспоживання. Визначено реальний технологічний діапазон регульованого насоса. Отримано рівняння та характеристики для визначення меж регулювання продуктивності НУ в разі зміни швидкості обертання двигуна насосу. Обгрунтовано доцільність застосування системи тиристорний регулятор напруги - асинхронний двигун (ТРН - АД), що дозволяє здійснити почерговий пуск приводів і регулювання швидкості двигуна в допустимих межах. Досліджено струмове завантаження АД за умов живлення через ТРН для визначення ділянок роботи двигуна без перегріву. Запропоновано двопараметричний метод регулювання продуктивності насоса з метою виключення перегріву двигуна. Розроблено принцип побудови систем автоматичного регулювання параметрів НУ без використання технологічних датчиків тиску та витрати, що дозволяють визначати технологічні параметри за параметрами споживання електроенергії насосних агрегатів і апроксимованими характеристиками турбомеханізмів. Наведено метод техніко-економічної оцінки ефективності застосування системи ТРН - АД у НУ групового характеру з урахуванням втрат потужності в двигуні та перетворювальних пристроях.

Вперше розроблено метод оптимального, за мінімум витрат електричної енергії, керування приводами насосів станції водопостачання, який дозволяє забезпечити необхідну продуктивність станції з урахуванням обмежень на прямий пуск приводних двигунів, що зменшує витрати електроенергії та підвищує надійність роботи електроприводу насосної станції. Удосконалено математичну модель системи контролю ресурсу електричного двигуна, в якій, на відміну від відомих, ураховуються обмеження на прямий пуск двигунів змінного струму середньої та великої потужностей, що підвищує надійність роботи. Удосконалено метод оптимізації кількості ввімкнених електричних двигунів насосів, в якому, на відміну від відомих, ураховано кількість реалізованих прямих пусків, що дозволяє зменшити інтенсивність відмов насосних агрегатів.

Підвищено енергоефективність електроприводів насосів (ЕПН) за рахунок зниження втрат води й усунення поривів водопровідних мереж, що виникають під час пусків насосних агрегатів. Побудовано математичну та комп'ютерну модель ЕПН агрегату як електромеханогідравлічної системи з розподіленими параметрами водопровідної магістралі. Встановлено, що основною причиною частих поривів водогінних мереж є хвильові процеси, які виникають під час прямого пуску ЕПН агрегату. Визначено вплив параметрів водогінної мережі на підвищення тиску під час пуску насосних агрегатів. Встановлено залежності зміни тиску від параметрів водопровідної мережі та керування електроприводом під час пуску. Пуск частотно-регульованого електропривода за визначеними параметрами сприяє усуненню надмірного підвищення тиску у водогінних мережах.