Разработка моделей и методов расчета переходных процессов установок электроцентробежных насосов

• Автор: Савченко, Антон Анатольевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 197 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
Введение
Г лава 1. Математические модели переходных процессов УЭЦН, принятые в данной работе
1.1 Введение к главе
1.2 Структура математических моделей переходных процессов установок электроцентробежных насосов
1.2.1 Общие понятия смешанных дифференциально-алгебраических систем уравнений
1.2.2 Общая структура математических моделей переходных процессов электромеханических преобразователей энергии
1.2.3 Общая структура математических моделей переходных процессов скважинных трансформаторов
1.2.4 Общая структура математических моделей переходных процессов погружной кабельной линии с удлинителем и фильтра
1.3 Математическая модель ПЭД
1.3.1 Схема замещения ПЭД
1.3.2 Дифференциальные уравнения для математической модели переходных процессов ПЭД
1.3.3 Алгебраические уравнения для математической модели переходных процессов ПЭД
1.3.4 Полная математическая модель переходных процессов ПЭД с учетом его механических процессов
1.3.5 Электромагнитный момент на валу ПЭД
1.3.6 Момент сопротивления на валу ПЭД, создаваемый системой «скважина-пласт»
1.3.7 Учет влияния насыщения и вытеснения токов в стержнях ротора системной математической модели переходных процессов ПЭД
1.3.8 Учет частоты напряжения питания ПЭД
1.3.9 Матрицы, определяющие динамические свойства математических моделей переходных процессов ПЭД
1.4 Математические модели элементов электрооборудования УЭЦН
1.4.1 Математическая модель переходных процессов скважинных трансформаторов
1.4.2 Математическая модель переходных процессов погружной кабельной линии с удлинителем
1.4.3 Математическая модель переходных процессов фильтра высших гармоник
1.4.4 Общая структура математической модели переходных процессов УЭЦН
1.5 Выводы по главе
Глава 2. Численные методы расчета переходных процессов в установках электроцентробежных насосов
2.1 Введение к главе
2.2 Основные понятия, термины, определения
2.3 Задачи интегрирования математических моделей переходных процессов в нормальной форме Коши
2.4 Задачи интегрирования математических моделей переходных процессов УЭЦН в форме смешанных дифференциально-алгебраических систем уравнений
2.5 Численные методы решения задачи расчета переходных процессов в установках электроцентробежных насосов
2.6 Численные методы, принятые в данной работе
2.7 Исследование абсолютной устойчивости численных методов расчета переходных процессов УЭЦН
2.8 Исследование точности численных методов расчета переходных процессов УЭЦН
2.9 Оценка погрешности и выбор длины шага
2.10 Построение численных методов расчета переходных процессов УЭЦН
2.11 Исследование эффективности численных методов в практических расчетах
2.12 Выводы по главе

Глава 3. Экспериментальные исследования переходных процессов в установках электроцентробежных насосов
3.1 Введение к главе
3.2 Идентификация параметров математических моделей переходных процессов УЭЦН
3.3 Экспериментальное исследование на стенде приемо-сдаточных испытаний
3.4 Экспериментальное исследование переходных процессов УЭЦН на скважине при прямом пуске
3.5 Экспериментальное исследование переходных процессов УЭЦН на скважине при частотном пуске
3.6 Выводы по главе
Заключение
Библиографический список
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

- простота реализации электромагнитной связи между электродвигателем ПЭД и другими элементами УЭЦН путем непосредственного вычисления фазных токов;
- простота реализации электромеханической связи между электродвигателем ПЭД и системой УЭЦН-скважина путем непосредственного вычисления механических переменных - частоты вращения и угла поворота ротора ПЭД;
- сохранение практически без изменения и усложнения процедур учета насыщения магнитной системы двигателя, вытеснения токов в стержнях ротора, учета зубцовых гармоник магнитного поля, учета возможного изменения частоты напряжения станции управления.
Рабочий вариант схемы замещения ПЭД приведен на рис. 1.1 для фазы А. Для фаз В и С схема замещения получается аналогичной схеме фазы А, с учетом циклической перестановки индексов - для фазы В - В, С, А; для фазы С - С, В, А.
Количество зубцовых гармоник учитывается количеством контуров для зубцовых гармоник. В данном случае рассматриваются две наиболее сильно влияющие на переходные процессы зубцовые гармоники - г/, у2. Эффект вытеснения токов моделируется соответствующим количеством контуров ротора. На схеме указаны три контура ротора. Насыщение магнитной системы двигателя отражается зависимостью индуктивностей Ь], Ь2 (суммарная индуктивность ротора), Ьт от «своих» токов. Изменение частоты источника питания, необходимое для управления УЭЦН, учитывается зависимостью угловой частоты со / от заданной частоты/