Разработка системы управления взаимосвязанным электроприводом центробежных турбомеханизмов станции перекачки жидкости

• Автор: Бородацкий, Евгений Георгиевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 184 с. : ил.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ДЛЯ СТАНЦИЙ ПЕРЕКАЧКИ ЖИДКОСТИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Основные параметры и характеристики центробежных турбомеханизмов СПЖ
1.2 Регулирование производительности станции перекачки жидкости
1.3 Математическая модель станции перекачки жидкости
1.4 Постановка задачи исследования
Выводы
2 УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ СТАНЦИИ ПЕРЕКАЧКИ ЖИДКОСТИ ПРИ СТАБИЛИЗАЦИИ НАПОРА И
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ НАСОСОВ
2.1 Общие замечания. Постановка задачи
2.2 Управление станцией перекачки жидкости, обеспечивающее минимальное энергопотребление при работе насосов с одинаковыми характеристиками
2.3 Управление станцией перекачки жидкости, обеспечивающее минимальное энергопотребление при работе двух насосных агрегатов
с различными характеристиками
Выводы

3 УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ СТАНЦИИ ПЕРЕКАЧКИ ЖИДКОСТИ
3.1 Общие замечания. Постановка задачи
3.2 Методика анализа динамических режимов системы автоматического управления насосным агрегатом при учете упруговязких свойств течения жидкости
3.3 Исследование разомкнутой системы регулируемого электропривода насосного агрегата при учёте упруговязких свойств течения жидкости
3.4 Исследование устойчивости замкнутой по давлению системы автоматического управления электроприводом насосного агрегата
3.5 Оптимальное по энергопотреблению частотное управление асинхронным двигателем с косвенным измерением механических координат
3.5.1 Системы оптимального частотного управления, средства измерения момента и скорости в асинхронных электроприводах
3.5.2 Разработка датчика косвенного контроля момента и скорости при учете электромагнитных переходных процессов
в асинхронном электродвигателе
Выводы
4 РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЗАИМОСВЯЗАННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ СТАНЦИИ ПЕРЕКАЧКИ ЖИДКОСТИ
4.1 Требования, предъявляемые к системам управления станций перекачки жидкости
4.2 Система оптимального регулирования давления
4.2.1 Функциональные схемы системы оптимального управления взаимосвязанным электроприводом станции перекачки жидкости

4.2.2 Элементы системы оптимального управления взаимосвязанным электроприводом станции перекачки жидкости
4.3 Система оптимального регулирования асинхронного электродвигателя с косвенным измерением координат
4.3.1 Структурная схема системы оптимального регулирования асинхронного электродвигателя с косвенным измерением координат
4.3.2 Элементы системы оптимального регулирования асинхронного электродвигателя с косвенным измерением координат
4.3.3 Диагностирование устройства косвенного контроля момента
и скорости
4.4 Экспериментальное исследование асинхронного электропривода с
косвенным измерением координат
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Программа анализа динамических режимов системы автоматического управления насосным агрегатом при учете
упруговязких свойств течения жидкости
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Результаты расчёта переходных режимов в трубопроводе при регулировании скорости электропривода насосной установки
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Акт о внедрении результатов диссертационной
работы
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Анализ погрешности измерения датчиков

косвенного контроля момента и скорости

Н,>{Н1к/01)02, 1=1...т; (2.17)
- угловая скорость вращения рабочего колеса насоса должна находится в заданном диапазоне
^1тт — — ^гтах > * (2.18)
Рассмотрим решение задачи (2.13)—(2.18) для следующих случаев:
- на насосной станции установлены насосы с одинаковыми характеристиками (Ау=А^ъ В]=В]1, СГ-С]Ч, В;=0/Ч);
- на насосной станции установлены насосы с различными характеристиками (А^Ар], В^В. ч. В,Щ, /).
2.2 Управление станцией перекачки жидкости, обеспечивающее минимальное энергопотребление,
при работе насосов с одинаковыми характеристиками
Рассмотрим решение задачи (2.13)—(2.18) при допущении, что насосные агрегаты имеют идентичные гидравлические и энергетические характеристики. Это означает, что А =А2=...= А =...= Ат = А,В = В2 =...= В =...= Вт=В,С1 = С2=...= С;=...= Ст = С, А, = А2=...= А Ат = А. Тогда исходные уравнения (2.15), (2.16) можно переписать в следующем виде:

2>г2(С0+Ашг) ->гшп, (2.19)

В^ + (тА - )02 - АН3 = 0, (2.20)

где АН3 =Н3+ АНк.
Для решения поставленной задачи, выполним ряд преобразований. Во-первых, избавимся от ограничения в виде равенства, для чего из уравнения (2.20) выразим скорость любого насоса, например первого, и подставим ее значение в уравнение (2.19). В результате имеем: