Екстремальні енергоефективні електромеханічні системи автоматизації багатоагрегатних насосних установок
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Екстремальні енергоефективні електромеханічні системи автоматизації багатоагрегатних насосних установок
|
|
| Creator |
Бур’ян, Сергій Олександрович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – Електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2012. Дисертація присвячена проблемі підвищення енергоефективності насосних установок за рахунок вдосконалення існуючих електромеханічних систем автоматичного керування насосами на основі частотно-керованих асинхронних електроприводів та застосування екстремального методу керування для різних типів з’єднань насосів. Отримано математичні моделі електромеханічних систем автоматизації багатоагрегатних насосних установок на основі нових алгоритмів керування та показана їх енергоефективність для різних типів з’єднань насосів. Екстремальний алгоритм керування ККД насосу базується на покроковому методі пошуку екстремуму та забезпечує формування сигналу завдання у відповідності до розташування робочої точки на площині статичних характеристик насосу, а також гідравлічного опору системи. Для визначення ККД насосу синтезований оцінювач на базі нейронних мереж та каталожних характеристик. Експериментально отриманий вираз для визначення такту квантування екстремального регулятора. Для забезпечення його роботи такт квантування повинен бути більшим за час перехідних процесів у системі, що визначається величиною постійних часу. Виведені умови збіжності екстремальних алгоритмів для послідовного та паралельного типу з’єднань насосів. Проведено математичне моделювання алгоритмів для різних варіантів з’єднань насосних агрегатів. Отримані їх показники енергоефективності. Проведено дослідження екстремального алгоритму на спеціалізованому лабораторному стенді. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы. - Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2012. Диссертация посвящена проблеме повышения энергоэффективности насосных установок за счет совершенствования существующих электромеханических систем автоматического управления насосами на основе частотно-управляемых асинхронных электроприводов и применения экстремального метода управления для различных типов соединений насосов. Проанализированы известные методы управления насосными установками и определены подходы, с помощью которых можно увеличить энергоэффективность системы в целом. Предложены законы экстремального управления насосными установками, которые обеспечивают повышение коэффициента полезного действия (КПД) насоса в процессе работы системы. Получены математические модели электромеханических систем автоматизации многоагрегатных насосных установок на основе предложенных законов управления и показана их энергоэффективность для различных типов соединений насосов. Экстремальный алгоритм управления КПД насоса базируется на пошаговом методе поиска экстремума и обеспечивает формирование сигнала задания в соответствии с расположением рабочей точки в плоскости статических характеристик насоса, а также гидравлического сопротивления системы. Для определения КПД насоса синтезирован датчик на базе нейронных сетей и каталожных характеристик. Показано, что для параллельного, последовательного и смешанного типов соединения не требуется стабилизация производительности на выходе системы при использовании экстремального закона управления КПД насоса. Экспериментально получено выражение для определения такта квантования экстремального регулятора. Для обеспечения работы регулятора такт квантования должен быть больше времени переходных процессов в системе, которое определяется величиной постоянных времени. Математически получены условия существования точки пересечения линии максимального КПД насоса и характеристики гидравлической сети для последовательного и параллельного типа соединений насосов. Соблюдение этих условий обеспечивает правильную работу экстремального регулятора КПД насоса. Для повышения энергоэффективности системы в целом разработана двухканальная экстремальная система автоматического управления для последовательного, параллельного и смешанного типов соединения насосов, которая объединяет экстремальный закон управления КПД насоса и экстремальную систему регулирования суммарных потерь в приводном асинхронном электродвигателе. Для уменьшения количества датчиков в системе разработан оценщик производительности в системе на базе нейронных сетей при измерении сигналов скорости и напора. Проведено математическое моделирование экстремальных законов управления для различных вариантов соединений насосных агрегатов и при разных режимах их работы. Получены их показатели энергоэффективности. Выполнено сравнения энергоэффективности синтезированных законов управления с системой стабилизации давления при перекачке определенных объемов жидкости. Проведены исследования экстремального закона управления КПД насоса на специализированном лабораторном стенде. Результаты работы внедрены в «Житомирское производственное управление водопроводно-канализационного хозяйства», а также на кафедре автоматизации электромеханических систем и электропривода в виде экспериментальной лабораторной установки. Thesis for the degree of candidate of technical sciences. in the specialty 05.09.03 - Electrotechnical complexes and systems. - National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Kyiv, 2012. The thesis deals with the problem of energy efficiency pumping plants by improving the existing electromechanical control systems pumps based on frequency-controlled asynchronous electric drives and the use of extreme methods of control for different types of connections pumps. Obtained mathematical model of electromechanical automation systems of the combined pumping plants on the basis of new control algorithms and show their energy for different types of connections pumps. Extreme algorithm efficiency pump based on the stepwise method of finding the extreme and ensures the formation of signal task according to the location of operating point on the plane static characteristics of the pump and the hydraulic resistance of the system. To determine the efficiency of the pump synthesized estimator based on neural networks and catalog features. Experimentally obtained expression for determining the quantization step extreme regulator. To ensure its working stroke of quantization must be greater during the transition process in the system, which is determined by the time constant. The derived conditions of extreme convergence algorithms for serial and parallel connections type pumps. Mathematical modeling of algorithms for different variants of compounds pumping units has been made. These indicate their efficiency. A study of extreme algorithm on the specialized laboratory stand has been made. |
|
| Date |
2013-01-24T10:32:44Z
2013-01-24T10:32:44Z 2012 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://ela.kpi.ua/handle/123456789/2462
|
|
| Language |
uk
|
|