автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка системы управления взаимосвязанным электроприводом центробежных турбомеханизмов станции перекачки жидкости

На правах рукописи

УДК 62-83:621.313

РГБ ОД

БОРОДАЦКИЙ Евгений Георгиевич г . ^

" ' Й|(Г ¿ои^

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЗАИМОСВЯЗАННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ТУРБОМЕХАНИЗМОВ СТАНЦИИ ПЕРЕКАЧКИ ЖИДКОСТИ

Специальность 05.09.03 — «Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ОМСК - 1999

Работа выполнена в Омском государственном техническом университете на кафедре "Электрическая техника" и в Павлодарском государственном университете им. С.Торайгырова на кафедре "Автоматизация технологических процессов и электропривод".

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Мельников Виктор Юрьевич

Научный консультант - кандидат технических наук, доцент

Ковалев Владимир Захарович

Официальные доктор техн. наук, профессор

оппоненты: Авилов Валерий Дмитриевич;

канд. техн. наук, доцент Никитин Константин Иванович

Ведущая организация: МПЭП "Омскэлектро"

<9А

Защита диссертации состоится "29" декабря 1999 г. в / Ь часов на засе дании диссертационного совета Д 063.23.01 в Омском государственном тех ническом университете, по адресу: 644050 г. Омск, просп. Мира, 11, ауд. 6-340

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Омского государственной технического университета.

Автореферат разослан " а

1999 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

В.Н. Горюнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из определяющих направлений современной государственной технической политики является энергосбережение. Это обуславливает необходимость разработки и внедрения в промышленное производство передовых технологий и новейших научных достижений обеспечивающих не только требуемое качество протекающих технологических процессов, но и минимизацию затрачиваемых сырьевых и энергетических ресурсов.

Станции перекачки жидкости (СПЖ) являются одним из крупнейших широко распространенных энергопотребителей. В тоже время они представляют собой сложную электротехническую систему, в которой процесс энергопреобразования состоит из физически разнородных подпроцессов: электронных, электрических, магнитных, механических, гидравлических, тепловых, газодинамических. Причем указанные составляющие процесса энергопреобразования здесь глубоко взаимосвязаны при одновременно высоких требованиях к качеству подаваемой потребителю нефти, воды и т.д.

Затраты энергии на обеспечение требуемого качества в значительной мере определяются системой управления взаимосвязанным электроприводом (ЭП) центробежных турбомеханизмов (ЦТ) СПЖ. Существующие системы в полной мере не удовлетворяют предъявляемым требованиям, т.к. обеспечивают получение заданного напора при расходе жидкости, определяемом потребителем, без учета, в должной мере, взаимного влияния элементов СПЖ на процесс энергопреобразования.

Отмеченные обстоятельства определяют аюуальность задачи разработки специализированных энергосберегающих систем управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ.

Целью работы является повышение энергетической эффективности станций перекачки жидкости с последовательно соединенными центробежными турбо-механизмами путем разработки специализированных систем управления взаимосвязанным электроприводом, построенных с учетом основных свойств процесса передачи и преобразования основных составляющих потока энергии.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

1. Построение математических моделей для установившихся и динамических режимов работы взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при последовательном соединении насосов;

2. Разработка методик анализа установившихся и динамических режимов работы взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при последовательном соединении насосов;

3. Построение энергосберегающих законов регулирования взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при последовательном соединении насосов в установившихся и динамических режимах работы;

4. Разработка датчиков косвенного контроля момента и скорости для системы управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ;

5. Создания технических средств для управления элементами взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ.

Идея работы заключается в разработке специализированных систем управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ, на основе учета взаимного влияния на выходной напор и потребляемую суммарную мощность последовательно соединенных насосов, а также упруговязких свойств течения жидкости и распределенных параметров трубопровода при регулировании давления жидкости.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:

—разработана математическая модель взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ с последовательно соединенными насосными установками, в которой учтено взаимное влияние насосных установок на выходной напор и потребляемую мощность;

—получены законы регулирования скорости и напора каждой последовательно соединенной насосной установки, обеспечивающие минимальное энергопотребление взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при требуемом значении напора в заданной точке трубопровода и произвольном значении расхода жидкости;

- разработана методика определения закона регулирования скорости взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ, обеспечивающего максимальное быстродействие при заданном перерегулировании по давлению с учетом упруговязких свойств течения жидкости и распределенных параметров трубопровода;

- получен закон изменения угловой частоты взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при переводе системы из одного режима минимального энергопотребления в другой, обеспечивающий минимальное время регулирования при заданном перерегулировании по давлению на выходе трубопровода;

- получены зависимости момента и скорости ротора от напряжений и токов обмоток статора асинхронного электродвигателя ЦТ СПЖ, на основе которых разработаны датчики косвенного контроля момента и скорости.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

корректным использованием при теоретическом анализе методов, базирующихся на фундаментальных положениях теории автоматического управления и регулирования, теории автоматизированного электропривода, а также применением математического моделирования динамических систем, численных методов решения задач многомерной оптимизации;

результатами экспериментальных исследований на опытно-промышленной установке.

Значение работы. Научное значение работы состоит в выявлении основных закономерностей энергопреобразования и показателей качества регулирования сложных электротехнических комплексов, содержащих взаимосвязанный ЭП ЦТ СПЖ, что является дальнейшим развитием теории автоматизированного электропривода.

Практическое значение работы заключается в разработке системы управления взаимосвязанным ЭП последовательно соединенных ЦТ, которая обеспечивает снижение потребления электроэнергии и создает предпосылки для повышение надежности работы СПЖ.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Система управления асинхронным электроприводом с косвенным измерением скорости и момента внедрена при модернизации насосно-канализационной станции ГКГП "Тепло-водоканал" г. Экибастуз. Ожидаемый экономический эффект от ее внедрения составляет 1986,45 тыс. тенге.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены: на Международных конференциях "ДАТЧИК-93" и "ДАТЧИК-95", г. Барнаул, "ДАТЧИК-97" г. Гурзуф; на I Международной (XII Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу г. Санкт-Петербург, 1995 г.; на Международных конференциях "Проблемы Энергетики Казахстана" (1994 г.) и "Проблемы комплексного развития регионов Казахстана" (1996 г.), г. Павлодар; II Межвузовской отраслевой конференции "АПТ-99" г. Но-воуральск (1999 г.), III Международной конференции "Динамика систем, механизмов и машин" г. Омск (1999 г.).

Диссертация одобрена на расширенном заседании кафедры "Электромеханика и электропривод" Павлодарского государственного университета им. С.Торай-гырова (1998 г.), на расширенном заседании кафедр "Электрическая техника", "Теоретическая электротехника" и "Электроснабжение промышленных предприятий" Омского государственного технического университета в 1999 г.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 18 печатных работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, содержащего 140 наименований, и 3-х приложений. Общий объем работы составляет 177 стр.

Автор благодарит Ковалева В.З. за научные консультации по диссертационной работе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, указаны цель, задачи и методы исследования, сформулирована научная новизна полученных результатов и их практическая ценность.

В первой главе описаны характерные режимы энергопреобразования СПЖ, выполнен обзор систем управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ, рассмотрены различные виды ЭП ЦТ, применяемых в странах СНГ и за рубежом.

Это позволило: выявить и классифицировать внешние факторы, вызывающие отклонение режимов работы от базовых (суточные и сезонные колебания потребления жидкости, изменение конфигурации гидротранспортной сети, вязкости перекачиваемой жидкости, а также происходящее в современных условиях изменение у традиционных приемников требований к объемам потребления); определить требования к системе управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ, которая должна обеспечить стабилизацию или регулирование напора в заданной точке трубопровода при изменении расхода жидкости и входного напора, минимальное энергопотребление; сформулировать допущения

5

и на их основе построить математическую модель процесса энергопреобразования взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ (рис. 1).

На рис. 1 блоками обозначены следующие элементы: 1-система управления, формирующая, в соответствии с заданным значением напора и измеренными входным напором и расходом жидкости, величину амплитуды и частоты напряжения на обмотках статора каждого из асинхронных двигателей; 2- электромагнитная часть асинхронного двигателя, описываемая уравнениями обобщенной электрической машины в фазной системе координат; 3 - механическая часть, которая смоделирована уравнением движения одномассовой системы; 4 - энергетическая характеристика ЦТ, представленная полиномом третьей степени относительно скорости и полиномом первой степени относительно расхода жидкости; 5 - гидравлическая характеристика ЦТ смоделирована полиномом второго порядка относительно скорости и расхода жидкости; 6 - участок трубопровода, соединяющего ЦТ, описан квадратичной зависимостью напора от расхода жидкости; 7 - выходная задвижка представлена квадратичной зависимостью напора от расхода жидкости; 8 - выходной трубопровод смоделирован как динамическая система с распределенными параметрами; 9 - гидравлический потребитель описан полиномом второго порядка относительно расхода жидкости.

В следующих главах на основе построенной модели решаются задачи, составляющие цель данной диссертационной работы.

6

Во второй главе выполнена постановка задачи управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ при условии стационарности течения жидкости и последовательном включении насосов, которое минимизирует суммарную потребляемую мощность jVZ взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ

m i=l

при условии стабилизации давления Нст в заданной точке трубопровода

m

Нст =£Hi+HBX-RRQ2 = const (2)

i=l

и ограничениях на кавитационную устойчивость насосов:

Н; е Нд0а j, (3)

где i = 1.. .m; m - количество взаимосвязанных ЭП ЦТ СПЖ; Нвх- напор на входе СПЖ; Ндоп i - допустимый по условию кавитационной устойчивости напор ЦТ; Rr-гидравлическое сопротивление трубопровода между входом станции и точкой, где требуется стабилизировать напор; Q - расход жидкости.

Мощность N. и напор Н. ЦТ определяется согласно выражений:

Nj =со?(СЯ + 0^); Hj = A;Q2 + В;Ю,2 (4)

где со. - угловая скорость г'-го ЭП ЦТ СПЖ; А., В., С, D. - постоянные коэффициенты характеристик ЦТ.

Аналитическое решение получено для двух случаев: при совместной работе двух и более ЦТ с одинаковыми характеристиками; при совместной работе двух ЭП ЦТ СПЖ, у которых насосные агрегаты имеют различные характеристики. Для первого случая синтезированы энергосберегающие законы управления: - скоростью взаимосвязанных ЭП ЦТ СПЖ

Ш;= ДН3-

Vi=i

Q

(5)

где ДН3 - приращение заданного напора над входным напором; А = А.+], В.= В.-+1; - напором ЦТ СПЖ

Н;=(дН3+Кк<32)/т (6)

Во втором случае синтезирован энергосберегающий закон управления в следующем виде:

ah3-(a,+a2-rr)-q2 В2 2

в,--if"2 ; (7)

ш2 =а-С>+1/р-ДНз +у-С>2

(8)

где индекс 1 соответствует параметру первого насоса; индекс 2 — параметру второго насоса; Кщ = В2 /В, . Коэффициенты а, (3, у вычисляются согласно выражениям:

Заметим, что для сохранения кавитационной устойчивости скорость ¡-го взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ не должна быть ниже граничного значения:

где Нк, — напор и расход жидкости, соответствующие точкам кавитационного срыва ¡-го насоса.

На рис. 2,а показаны, рассчитанные по предложенной математической модели для установки типа 16НД- 10x1, зависимости суммарной потребляемой мощности и скорости (0, "ведомого" насоса от скорости С02 "ведущего" насоса при одинаковых характеристиках агрегатов. На рис. 2,6, указанные зависимости изображены для случая различных напоров при нулевом расходе жидкости, на рис. 2,в

- при различных наклонах гидравлических характеристик насосов, а на рис. 2,г

- при различном положении экстремума характеристики КПД ЦТ СПЖ. Расчет проводился при изменении указанных параметров второго насоса по отношению к первому на 25 %. Данное семейство характеристик построено при различных значениях расхода жидкости. Здесь же нанесена траектория оптимального закона управления, соответствующая уравнениям (5), или (7), (8) и очерчена граница области устойчивой работы насосных установок (поверхность А-Б-В-Г), построенная по уравнению (9). Как видно из рисунков, суммарная энергетическая характеристика взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при заданной подаче имеет минимум при скорости 0)2, соответствующей полученным законам управления. При изменении расхода жидкости от нуля до максимально допустимого значения суммарный напор поддерживается на заданном уровне, и скорости взаимосвязанных ЭП ЦТ СПЖ не выходят из области допустимых значений.

При использовании ЦТ с различными характеристиками, различаются и их угловые скорости. Отличие в напорах при нулевом расходе жидкости приводит к тому, что траектория скоростей становится элипсовидной, а большую скорость

у =

ЭВ^3^+DÍf

я

(9)

Рис.2. Графики изменения суммарной потребляемой мощности и скорости "ведомого" насоса от скорости "ведущего" насоса при одинаковых характеристиках (а), при различных: начальном напоре (б), жесткости гидравлических характеристик (в), положении экстремума характеристики КПД (г)

должен иметь насос с наименьшим начальным напором. При различном наклоне гидравлических характеристик, наблюдается наибольшая вогнутость суммарной энергетической характеристики. В этом случае, при увеличении расхода жидкости, должно происходить уменьшение скорости насоса, имеющего более жесткую гидравлическую характеристик)'. При различном положении точки экстремума КПД, меньшую скорость должен иметь насос, который имеет большее значение расхода жидкости, соответствующего максимальному КПД. Учет влияния разброса параметров ЦТ С-ПЖ позволяет получить дополнительное снижение потребляемой мощности до 8 %.

Решение задачи (1)-(3) при последовательной работе произвольного количества последовательно соединенных ЦТ СПЖ с различными характеристиками осуществляется на основе численных методов с применением ЭВМ.

В третьей главе разработана методика определения оптимального закона управления скоростью взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ во время перевода системы из одного режима с минимальным энергопотреблением в другой. При этом для объекта управления: электродвигатель-насос-трубопровод-источник жидкости-потребитель, требуется обеспечить минимальное время переходного процесса при выбросе по напору менее пяти процентов. Поиск закона управления производится в области характерных заданных траекторий движения ЭП ЦТ СПЖ (см. рис. 3,а): линейной (закон 1); экспоненциальной (закон 2); линейной с ограничением рывка (закон 3); затухающей колебательной (закон 4).

Рис. 3. Диаграммы изменения скорости (а)

и напора на выходе трубопровода (б) для различных законов управления

»

Целевая функция обеспечивает минимизацию времени ^ переходного процесса при ограничении на выброс по напору менее пяти процентов:

|ск-»тт (Л)

о

Объект управления в соответствии с математической моделью (см. рис. 1) описан системой дифференциальных уравнений в частных производных:

10

ад

дх Б 5х

а гББ 11 '

Б ах ,1 Б ах

(12 (13)

где g - ускорение свободного падения; Б, Э - соответственно площадь поперечного сечения и диаметр трубопровода; р - плотность жидкости; к - модуль объемной сжимаемости жидкости; А. - коэффициент Дорси-Вейсбаха; х, г - соответственно пространственная и временная независимые переменные. Граничные условия заданы следующими функциями:

- на входе в трубопровод (х = 0): н(0,1) = Всо^)2 + Ар(0, (14)

- на выходе из трубопровода (х = I) Н(ь, ^ = Нп + И.П(3(Ь, I)2 , (15)

где Нп, Яп - противодавление и гидравлическое сопротивление потребителя.

Граничные условия по расходу жидкости находятся из решения уравнения (12).

Начальные значения переменных при 1 = 0 определяются в соответствии с выражениями:

<2(х, 0) = сопя; Н(х,0) = Н0нач-11уя-х; ш(0) = сонач, (16)

где Н0 - напор на входе в трубопровод при начальном значении скорости сонач взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ; Я - удельное сопротивление трубопровода.

Решение задачи (11)-(16) осуществлялось на ЭВМ с использованием разработанного программного комплекса КМОЬРХ. Для численного решения системы уравнений (12), (13) использовались методы конечных разностей, которые позволили получить систему дифференциальных уравнений относительно времени, записанную для каждого сечения трубопровода. Далее осуществляется интегрирование системы дифференциальных уравнений методом Рунге-Кутты четвертого порядка.

В результате расчетов по предлагаемой методике для взаимосвязанного ЭП ЦТ типа 16НД-10х1, подающего жидкость в трубопровод диаметром 0,5 м определен закон оптимального управления и его параметры. На рис. 3,6 показаны расчетные диаграммы изменения напора на выходе из трубопровода, полученные для каждого из четырех рассматриваемых законов при перерегулировании равном пять процентов. В таблице приведены параметры законов и расчетное время регулирования.

Как показали расчеты, минимальному времени переходного процесса при заданном выбросе по напору на выходе трубопровода соответствует экспоненциальному закону изменения скорости взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ.

11

Табл. Расчетные показатели качества регулирования

Наименование 1-й закон 2-й 3-й 4-й

параметра управления управления управления управления

Время регулирования

скорости, с 4,652 1,664 3,970 1,945

Показатель колеба-

тельности — — — 5

Относительное время

задержки — — 0,5 —

Время регулирования

напора, с 5,774 2,366 4,732 2,667

Управление скоростью взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ осуществляется с помощью преобразователя частоты. Для снижения энергопотребления асинхронного двигателя, предложено использовать закон оптимального частотного управления М.П. Костенко в скорректированной форме с компенсацией падения напряжения на обмотках статора, что потребовало разработки датчиков косвенного контроля момента и скорости асинхронного ЭП ЦТ СПЖ.

Решение поставленной задачи было основано на использовании математической модели обобщенной эквивалентной двухфазной асинхронной машины совместно с уравнениями преобразования трехфазной системы координат в двухфазную систему координат. В результате анализа уравнений, получены зависимости угловой скорости и момента от напряжений и токов обмоток статора асинхронного двигателя, которые имеют вид (17), (18):

ав

Т1т &

ф = -----(17)

Тг -1рг + Т2т '1р8

М-3/2-Ьт-рп-^р5 Л'ат -1а8 (18)

где Т1т = Ьт/г[ - постоянная времени цепи намагничивания со стороны статора;

Т2т = Ьт/г2 - постоянная времени цепи намагничивания со стороны ротора;

Тг = Ь2/г2 - постоянная времени обмотки ротора; К5 = Ь,/Ьт -коэффициент рассеяния обмотки статора; г'2, Ь'2 - соответственно активное сопротивление и индуктивность обмоток ротора, приведенные к обмоткам статора; г,, Ь, - соответственно активное сопротивление и индуктивность обмоток статора; Ь - взаим-

12

пая индуктивность обмоток статора и ротора; рп - число пар полюсов двигателя.

Составляющие тока ¡'а(Р)г обмотки ротора по осям аир вычисляют по выражению (19):

1т

иа(Р)з, ¡а(Р)5 - соответственно составляющие напряжения и тока обмоток статора по осям а и Р, получаемые путем преобразования по выражениям (20) реальных значений напряжений идв, исв и токов ¡А, ¡в, ¡с трехфазной обмотки асинхронного двигателя в ортогональную двухфазную систему а, р.

1<х8=Т"1А; »Р» =^0В->С); иа5-^АВ-^св' иРз=--Йисв- (20)

Разработанный способ контроля механических координат позволяет реализовать датчики момента и скорости взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ как на аналоговой, так и на микропроцессорной элементной базе.

Четвертая глава посвящена разработке элементов САР взаимосвязанным ЭПЦТСПЖ.

На основании проведенных исследований, предложены два варианта компоновки системы управления, представленные на рис. 4.

ЦН| цн„

а) б)

Рис. 4. Функциональные схемы систем управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ: одноуровневая (а), двухуровневая (б)

Первый вариант (рис. 4,а) соответствует управлению по выражениям (6) для однотипных насосов или (4) совместно с (7), (8) при работе насосов с различными характеристиками. В этом случае система управления должна быть выполнена двухуровневой. Нижний уровень составляют регуляторы давления РД для каждого насосного агрегата Н. При этом регулятор давления вырабатывает сигнал задания скорости в соответствии с рассогласованием между заданным и измеренным напорами насоса. Далее сигнал задания на скорость формируется во времени по экспоненциальному закону в задатчике интенсивности ЗИ и поступает на управляемый преобразователь УП от которого получает питание асинхронный двигатель М. На втором уровне находится система экстремального управления, которая вырабатывает сигналы задания для подсистем нижнего уровня в соответствии с заданным суммарным напором и измеренными расходом жидкости и входным напором, обеспечивая функционирование всей системы в оптимальной точке.

Использование законов управления в виде (5) или (7), (8), приводит к упро--щению структуры системы управления (рис. 4,6) за счет совмещения в экстремальном регуляторе функций под держания заданного напора и нахождения оптимальной рабочей точки. При этом, также сокращается количество датчиков давления.

С другой стороны, такое совмещение функций управления предъявляет высокие требования к быстродействию системы регулирования, так как в этом случае она должна успевать не только выбирать оптимальный режим работы насосной установки, но и реагировать на изменение характеристик потребителя.

Применение данной системы управления в автоматизированном асинхронном электроприводе с серийным тиристорным преобразователем позволило сократить потребляемую электроэнергию на 24 %, что подтверждает основные теоретические положения, разработанные в данной диссертационной работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования, проведенные в данной диссертационной работе посвящены решению актуальных задач разработки системы управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ, обеспечивающих минимальное энергопотребление при регулировании напора жидкости в заданном месте трубопровода и устранение гидравлических колебаний течения жидкости.

Основные научные выводы и результаты работы:

1. Разработана математическая модель СПЖ с последовательно соединенными насосными установками, приводимыми во вращение с помощью регулируемого электропривода, в которой учтено взаимное влияние насосных установок на выходной напор и потребляемую мощность.

2. Выполнен анализ энергетических характеристик взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при последовательном соединении насосных агрегатов и регулировании давления в заданной точке трубопровода.

3. Получен закон управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ, обеспечивающий минимальное энергопотребление при заданном значении напора на выходе СПЖ или в диктующей точке трубопровода.

4. Разработана методика определения оптимального закона управления скоростью взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ во время перевода системы из одного режима с минимальным энергопотреблением в другой.

5. Получен закон изменения угловой частоты взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при переводе системы из одного режима минимального энергопотребления в другой, обеспечивающий минимальное время регулирования при заданном перерегулировании по давлению на выходе трубопровода;

6. Получены зависимости момента и скорости ротора от напряжений и токов обмоток статора асинхронного электродвигателя ЦТ СПЖ, на основе которых разработаны датчики косвенного контроля момента и скорости.

7. Предложены структуры систем управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ, реализующие результаты проведенного диссертационного исследования.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения энергосберегающей системы на трех установках насосно-канализационной станции ГКГП "Тепловодоканал" г. Экибастуза составляет 1986,45 тыс. тенге (323 тыс. руб.).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Датчик контроля координат трехфазного электродвигателя. Датчики электрических и неэлектрических величин. Тезисы докладов к Первой Международной конференции. - Барнаул: АГТУ, 1993. С.121-122.

2. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г., Абдулаев М.С. Информационные средства контроля технологических режимов электрических машин. В сб. Тезисы докладов к Международной научной конференции "Проблемы энергетики Казахстана". - Павлодар, 1994. С.34-35.

3. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Разработка устройства контроля координат электропривода с трехфазным асинхронным двигателем. В сб. Наука и новая технология в электроэнергетике Павлодар-Экибастузского региона. - Алма-ты: Гылым, 1994. С.85-90.

4. Мельников В.Ю., Токарчук В.К., Шмаргай A.A., Бородацкий Е.Г., Ахмадиев В.П., Свинарев В.В., Алхимова Л.Д. Разработка многосвязных регулируемых электроприводов переменного тока. В сб. Наука и новая технология в электроэнергетике Павлодар-Экибастузского региона. - Алматы: Гылым, 1994. С.80-85.

5. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Алгоритм диагностирования наблюдателей систем автоматического регулирования электропривода. В сб. Наука и новая технология в электроэнергетике Павлодар-Экибастузского региона. -Алматы: Гылым, 1994. С.90-98.

6. Бородацкий Е.Г. Исследование неустановившегося течения жидкости в гидротранспортной сети с регулируемым насосом на ЭВМ. В сб. Проблемы комплексного развития регионов Казахстана. В 3-х частях. Часть 2-я. Электроэнергетика и теплоэнергетика. - Алматы, КазгосИНТИ, 1996. С.70-74.

7. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г., Ахмадиев В.П., Свинарев В.В., Алхимова Л.Д. Модернизация электропривода переменного тока воздуходувки. Информационный листок №94-95. - КазгосИНТИ, 1995.

8. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Дискретный косвенный контроль механических координат асинхронного электропривода. В сб. Докладов Второй Международной конференции Датчики электрических и неэлектрических величин. - Барнаул, 1995. С.82-83.

9. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г., Назаренко Н.Л., Ахмадиев В.П. Система управления взаимосвязанным электроприводом станции перекачки жидкости. В сб. Тезисы докладов к I Международной (XII Всероссийской)

конференции по автоматизированному электроприводу. - Санкт-Петербург, 1995. С.95.

Ю.Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г., Назаренко Н.Л., Ахмадиев В.П. Система автоматического регулирования электропривода насосной станции. В сб. Энергосберегающая технология использования энергетических ресурсов. -Алматы: Гылым, 1995. С.46-51.

11. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г., Применение математической модели для контроля механических координат асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. В сб. Энергосберегающая технология использования энергетических ресурсов. - Алматы: Гылым, 1995. С.52-57.

12. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г., Идентификация механических координат электропривода переменного тока с микропроцессорным управлением. В сб. Энергосберегающая технология использования энергетических ресурсов. - Алматы: Гылым, 1995. С.58-63.

13. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г., Ахмадиев В.П., Назаренко Н.Л. Датчик скорости и момента асинхронного двигателя без механического соединения с валом. В сб. Тезисы докладов к научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" (ДАТЧИК-97). — Гурзуф, 1997.

М.Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Оптимальное управление взаимосвязянным электроприводом насосной станции,-Учёные записки Павлодарского государственного университета, 1998, №2-3.- С.94-100.

15. Бородацкий Е.Г. Энергосберегающая система управления электроприводами насосных агрегатов нефтеперекачивающей станции. В сб. докладов к III Всероссийской межвузовской конференции "Автоматизация и прогрессивные технологии".- Новоуральск, 1999.- Т.2.- С. 136-141.

16. Устройство для измерения частоты вращения асинхронного электродвигателя Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Патент РК, МПК Н 02 К 19/24, №6585, от 10.07.96.

17. Способ измерения крутящего момента асинхронного электродвигателя. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Решение о выдаче предварительного патента на изобретение. МПК О 01 Ь 3/10. Заявка № 980780.1 от 18.08.98.

18. Устройство для регулирования режимов работы насосной станции. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г., Решение о выдаче предварительною патента на изобретение. МПК в 05 Б 16/20. Заявка № 980859.1 от 11.09.98.

Личный вклад. В работах выполненных в соавторстве, соискателю принадлежит: в работах [1-3,8,11-13,16,17] - математическая модель и структурная схема датчика косвенного контроля момента и скороста асинхронного электродвигателя; в работах [4, 7] - практическая реализация и испытание датчика косвенного контроля момента и скорости; в статье [5] - алгоритм диагностирования датчика косвенного контроля момента и скорости; в работах [9, 10, 18] - алгоритмы управления взаимосвязанными электроприводами насосных установок станции перекачки жидкости.

Подписано в печать 25.11.99. Формат 60x84 /16. Отпечатано на ризографе. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,25. Уч.- изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 97.

Отпечатано в издательстве ОмГТУ. 644050, Омск, пр. Мира, 11, тел. 23-02-12

Компьютерная верстка В.А. Маркалевой

ЛР№ 020321 от 28.11.96

ВВЕДЕНИЕ.

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.

Электротехнические комплексы и системы находят применение в различных отраслях промышленности. Они обеспечивают преобразование электрической энергии в другие её виды и управление этим процессом. Одним из видов энергии, широко используемым в настоящее время, является энергия движущейся жидкости. Транспортировка жидкости оказывается необходимой для водоснабжения и канализации населенных пунктов и промышленных предприятий [1-4], перемещения нефти и нефтепродуктов от месторождений к перерабатывающим предприятиям [5, 6], доставки ила, сырья [7] и т. д.

Важным звеном систем транспортировки жидких сред является станция перекачки жидкости (СПЖ). Она представляет собой довольно сложную технологическую и энергетическую систему, которая должна передать определенное количество энергии от электрической сети к потоку жидкости (рис. В.1). В процессе передачи энергии происходит её многократное пре

Нвх■> <2вх

Рис. В.1. Схема преобразования энергии в СПЖ образование. Энергия ТУС из электрической сети подаётся на вход электромеханического преобразователя энергии (ЭМПЭ) через преобразователь электрической энергии (ПРЭЭ), в котором изменяется количество потребляемой энергии 1¥э 1 и её качественные показатели, например амплитуда, частота напряжения (тока). С выхода ЭМПЭ механическая энергия Шм поступает на вход насосной установки (НУ), которая добавляет входному потоку жидкости количество энергии Насосная установка, как правило, содержит несколько насосов, которые могут быть соединены между собой параллельно или последовательно. Суммарная энергия проходя через регулирующее устройство (РУ), подаётся на выход СПЖ. В процессе передачи потока энергии от входа к выходу СПЖ происходит потеря части энергии ¡¥т, РГя2, 1Упз, ^т, которая рассеивается в атмосфере в виде тепла.

Регулировать величину потока выходной энергии №г.вых можно двумя способами: механическим и электрическим.

В первом случае управляющее воздействие оказывается на РУ, которое за счёт введения в выходной трубопровод заслонки обеспечивает изменение количества энергии, идущей на тепловые потери (управление с дросселированием потока перекачиваемой жидкости) или возвращает часть энергии на вход СПЖ (управление с перепуском потока перекачиваемой жидкости). Введение дополнительного гидравлического сопротивления в трубопровод или многократная циркуляция жидкости между входом и выходом станции приводит к нерациональному использованию электрической энергии, потребляемой из сети.

Повысить эффективность энергоиспользования можно за счёт применения регулируемого электропривода, реализующего электрический способ регулирования. В этом случае управляющее воздействие 11л оказывается на ПРЭЭ, который изменяет количество электрической энергии, подводимой к ЭМПЭ.

Создание эффективных автоматизированных СПЖ с регулируемым электроприводом представляет сложную научно-техническую задачу, над решением которой работают научные школы, исследовательские, проектно-конструкторские коллективы в России, США, Германии, Англии и других государствах. В России успехи в этой области достигнуты благодаря работам, выполненным под руководством Г.Б.Онищенко, М.Г.Юнькова (НИИ Электропривод) [8, 9], А.С.Сандлера, Н.Ф.Ильинского (МЭИ) [10-12], В.С.Попова, Б.С.Лезнова (НИИ ВОДГЕО) [13-15] и др.

Внедрение спроектированных систем на ряде СПЖ подтверждает высокую энергетическую эффективность данного способа регулирования [1319]. Однако их применение не позволяет получить максимальный эффект из-за отсутствия специализированных систем управления, учитывающих особенности технологической взаимосвязи совместно работающих центробежных турбомеханизмов с регулируемым электроприводом. Такие системы могут быть построены на базе достаточно точного математического описания процесса преобразования электрической энергии в гидравлическую с промежуточным получением механической энергии.

Описание электромеханического процесса разработано достаточно полно [20-22], и реализовано применительно к механизмам центробежного принципа действия в системах частотного управления электроприводами переменного тока. Преобразование механической энергии в гидравлическую для СПЖ, включающих несколько регулируемых центробежных насосных агрегатов, соединенных по различным схемам, разработано недостаточно. Особенно это касается последовательного соединения насосов, получивших достаточно широкое применение в системах транспортировки нефтепродуктов и других жидких сред. Поэтому насосные станции с последовательным соединением насосных агрегатов рассматриваются в данной диссертационной работе.

Отсутствие полного математического описания не позволяет создавать высокоэффективные системы управления взаимосвязанным электроприводом станции перекачки жидкости, отвечающие в полной мере предъявляемым требованиям. Поэтому разработка систем управления взаимосвязанным электроприводом последовательно соединенных центробежных тур-бомеханизмов СПЖ, обеспечивающих стабилизацию напора при высокоэффективном использовании электроэнергии и повышении надежности её функционирования является актуальной научной задачей.

Целью работы является повышение энергетической эффективности станций перекачки жидкости с последовательно соединенными центробежными турбомеханизмами путем разработки специализированных систем управления взаимосвязанным электроприводом, построенных с учетом основных свойств процесса передачи и преобразования основных составляющих потока энергии.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

1. Построение математических моделей для установившихся и динамических режимов работы взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при последовательном соединении насосов;

2. Разработка методик анализа установившихся и динамических режимов работы взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при последовательном соединении насосов;

3. Построение энергосберегающих законов регулирования взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при последовательном соединении насосов в установившихся и динамических режимах работы;

4. Разработка датчиков косвенного контроля момента и скорости для системы управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ;

5. Создания технических средств для управления элементами взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ.

Идея работы заключается в разработке специализированных систем управления взаимосвязанным ЭП ЦТ СПЖ, на основе учета взаимного влияния на выходной напор и потребляемую суммарную мощность последовательно соединенных насосов, а также упруговязких свойств течения жидкости и распределенных параметров трубопровода при регулировании давления жидкости.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:

- разработана математическая модель взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ с последовательно соединенными насосными установками, в которой учтено взаимное влияние насосных установок на выходной напор и потребляемую мощность;

- получены законы регулирования скорости и напора каждой последовательно соединенной насосной установки, обеспечивающие минимальное энергопотребление взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при требуемом значении напора в заданной точке трубопровода и произвольном значении расхода жидкости;

- разработана методика определения закона регулирования скорости взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ, обеспечивающего максимальное быстродействие при заданном перерегулировании по давлению с учетом упруго-вязких свойств течения жидкости и распределенных параметров трубопровода;

- получен закон изменения угловой частоты взаимосвязанного ЭП ЦТ СПЖ при переводе системы из одного режима минимального энергопотребления в другой, обеспечивающий минимальное время регулирования при заданном перерегулировании по давлению на выходе трубопровода;

- получены зависимости момента и скорости ротора от напряжений и токов обмоток статора асинхронного электродвигателя ЦТ СПЖ, на основе которых разработаны датчики косвенного контроля момента и скорости.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: корректным использованием при теоретическом анализе методов, базирующихся на фундаментальных положениях теории автоматического управления и регулирования, теории автоматизированного электропривода, а также применением математического моделирования динамических систем, численных методов решения задач многомерной оптимизации; результатами экспериментальных исследований на опытно-промышленной установке.

Значение работы. Научное значение работы состоит в выявлении основных закономерностей энергопреобразования и показателей качества регулирования сложных электротехнических комплексов, содержащих взаимосвязанный ЭП ЦТ СПЖ, что является дальнейшим развитием теории автоматизированного электропривода.

Практическое значение работы заключается в разработке системы управления взаимосвязанным ЭП последовательно соединенных ЦТ, которая обеспечивает снижение потребления электроэнергии и создает предпосылки для повышение надежности работы СПЖ.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Система управления асинхронным электроприводом с косвенным измерением скорости и момента внедрена при модернизации насосно-канализационной станции ГКГП "Тепловодоканал" г. Экибастуз. Ожидаемый экономический эффект от ее внедрения составляет 1986,45 тыс. тенге (323 тыс. руб).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены: на Международных конференциях "ДАТЧИК-93"

11 и "ДАТЧИК-95", г. Барнаул, "ДАТЧИК-97" г. Гурзуф; на I Международной (XII Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу г. Санкт-Петербург, 1995 г.; на Международных конференциях "Проблемы Энергетики Казахстана" (1994 г.) и "Проблемы комплексного развития регионов Казахстана" (1996 г.), г. Павлодар; II Межвузовской отраслевой конференции «АПТ-99» г. Новоуральск (1999 г.), III Международной конференции "Динамика систем, механизмов и машин" г. Омск (1999 г.).

Диссертация одобрена на расширенном заседании кафедры "Электромеханика и электропривод" Павлодарского государственного университета им.С.Торайгырова (1998 г.), на расширенном заседании кафедр "Электрическая техника", "Теоретическая электротехника" и "Электроснабжение промышленных предприятий" Омского государственного технического университета в 1999 г.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 18 печатных работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, содержащего 141 наименований, и 3-х приложений. Общий объем работы составляет 180 стр.

Выводы

В соответствии с требованиями и условиями работы электроприводов насосных установок станций перекачки жидкости разработаны следующие элементы их систем управления:

- структура систем управления взаимосвязанным электроприводом станции перекачки жидкости;

- математическое обеспечение системы экстремального управления;

- устройство косвенного контроля момента и скорости асинхронного электродвигателя и экстремальный регулятор, которые могут использоваться совместно с серийными вентильными преобразовательными установками;

141

- установлены выражения для расчета и выбора пассивных элементов устройства косвенного контроля момента и скорости и экстремального регулятора;

- алгоритм диагностирования датчика, позволяющий повысить надежность работы электропривода за счет исключения его работы при неисправностях в канале получения и обработки информации;

- внедрение системы регулирования на трех установках насосно-канализационной станции г. Экибастуза, позволило подтвердить возможность использования разработанной системы на практике.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации дано новое решение актуальной научной задачи — разработки систем управления для станции перекачки жидкости, обеспечивающих регулирование напора жидкости в заданном месте трубопровода, при оптимальном энергопотреблении и устранении гидравлических колебаний течения жидкости.

Основные научные выводы и результаты работы:

1. Выполнен анализ энергетических характеристик станции перекачки жидкости при последовательном соединении насосных агрегатов и регулировании давления на ее выходе или в диктующей точке трубопровода.

2. Установлены законы управления, обеспечивающие работу станции перекачки жидкости с минимальным энергопотреблением и постоянным давлением на ее выходе или в диктующей точке трубопровода, для следующих случаев: при последовательном соединении ряда насосов с одинаковыми характеристиками и при совместной последовательной работе двух насосов с различными характеристиками.

3. Исследована работа насосного агрегата в динамических режимах при учете упруговязких свойств течения жидкости, на основании которого выбран закон формирования во времени скорости рабочего колеса насоса, обеспечивающий плавный характер течения жидкости.

4. Получены выражения, устанавливающие взаимосвязь между механическими координатами (скорость, момент) и электрическими координатами (напряжения и токи обмоток статора) асинхронного электродвигателя, по которым реализовано устройство косвенного

143 контроля момента и скорости, используемое в системе оптимального частотного управления асинхронным двигателем.

5. Предложены структуры систем управления взаимосвязанным электроприводом станции перекачки жидкости, реализующие результаты проведенного диссертационного исследования.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения энергосберегающей системы на трех установках насосно-канализационной станции г. Экибастуза составляет 1986,45 тыс. тенге.

1. Абрамов H.H. Водоснабжение.— М.: Стройиздат, 1974.

2. Турк В.Н., Минаев A.B., Карелин В.Я. Насосы и насосные станции.— М.: Стройиздат, 1976.

3. Карасев Б.В. Насосные и воздуходувные станции. — Минск: Вы-шэйшая школа, 1990.

4. Лобачев П.В. Насосы и насосные станции. М.: Стройиздат, 1990.

5. Галеев В.Б., Каркачев М.З., Харламенко В.И. Магистральные неф-тепродуктопроводы.— М.: Недра, 1988.

6. Автоматизация и телемеханизация магистральных нефтепроводов.—М.: Недра, 1976.—222 с.

7. Карелин В.Я., Новодережкин P.A. Насосные станции гидротехнических систем.— М.: Энергия, 1980.

8. Онищенко Г.Б., Юньков М.Г. Электропривод турбомеханизмов.— М.: Энергия, 1972.

9. Иванов Г.М., Онищенко Г.Б. Автоматизированный электропривод в химической промышленности. —М.: Машиностроение, 1975.

10. П.Сандлер A.C. Мощный регулируемый привод с поворотным статором для механизмов с вентиляторным моментом нагрузки. — Труды совещания по автоматизированному электроприводу переменного тока, АН СССР, 1958.

11. Ильинский Н.Ф. Опыт и перспективы применения регулируемого электропривода насосов и вентиляторов. В сб. Тезисы докладов I Международной (XII Всеросийской) конференции по автоматизированному электроприводу.— Санкт-Петербург, 1995. С. 12.

12. Лезнов Б.С. Экономия электроэнергии в насосных установках. — М.: Энергоатомиздат, 1991.

13. Лезнов Б.С., Чебанов В.Б., Чурганов A.B. Регулирование режимов работы канализационной насосной установки // Водоснабжение и санитарная техника, 1985. №4.

14. Лезнов Б.С., Чебанов В.Б., Контаутас Р.К. Регулирование насосных агрегатов с рекуперацией энергии скольжения // Водоснабжение и санитарная техника, 1986. №9.

15. Контаутас Р.К. Исследование и разработка методов регулирования городского водоснабжения: Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. — М., 1982

16. Контаутас Р.К. Электропривод для насосных станций // Жилищное и коммунальное хозяйство, 1985. №8.

17. Гинзбург Я.Н., Чебанов В.Б. Система оптимального управления насосными станциями подкачки // Автоматизация и управление процессами очистки и транспорта воды. — М., 1988. (Тр. ВНИИВОДГЕО).

18. Предложения, премированные на 42-м Всесоюзном конкурсе по экономии электрической и тепловой энергии // Промышленная энергетика. 1988. №1.

19. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин-М.: Высш. шк., 1994.-318 с.

20. Копылов И.П., Ковалёв Ю.З. Расчёт переходных процессов электрических машин при автоматизированном проектировании// Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт 1980.- №3.- С.7-12.

21. Андреева Е.Г., Ковалёв В.З. Математическое моделирование электротехнических комплексов: Монография/ Под общ. ред. Ю.З.Ковалёва.- Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999.- 172 с.

22. Электротехнический справочник. В 3 т., Т.З: В 2 кн., Кн. 2. Использование электрической энергии/ Под общ. ред. И.Н. Орлова. — М.: Энергоатомиздат, 1988.

23. Рекомендации по применению регулируемого электропривода в системах автоматического управления водопроводных и канализационных установок. — М.: 1987.

24. Drehzahlgeregelte Eleichstrommotoren zum Antrieb von Pumpen im Wasserwerk Grasdorf der Stadwerke Hannover. — "Siemens-Z", 1968, 42, H.11.

25. Elektricky pohon diagonalnick cerpadel v cerpaci stanici surove vody na rece Zelivce. "Elektrotechn. Obzor", 1968, 57, №10.

26. Грейвулис Я.П., Рыбицкий A.C. Тиристорный асинхронный электропривод для центробежных насосов. — Рига.: Зинатые, 1983.

27. Электрооборудование аэродинамических труб. — Электричество, 1951, №5.

28. Ключев В.Н., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. — М.: Энергия, 1980.

29. Асинхронный вентильный каскад для привода буровых насосов / И.И. Саляк, Е.В. Мартын, И.В. Чупыло, А.И. Коган. — Промышленная энергетика, 1983, № 7. С. 38-39.

30. Грейсух М.В. Регулирование производительности центробежных воздушных турбокомпрессоров воздухоразделительных станций изменением скорости вращения электродвигателя. — НИТЭХИМ, Кислородная промышленность, вып. 2, 1967.

31. Юньков М.Г., Абрамов Б.И, Коган А.И., Козлов B.C. и др. Унифицированные системы тиристорных электроприводов переменного тока буровых установок. — Информэлектро, Москва, 1985.

32. Ботвинник М.М., Шакарян Ю.Г. Управляемая машина переменного тока. — М.: Наука, 1970.

33. Шакарян Ю.Г. Асинхронизированные синхронные машины. — М.: Энергоатомиздат, 1984.

34. Браславский И .Я. Асинхронный полупроводниковый электропривод с параметрическим управлением. — М.: Энергоатомиздат, 1988.

35. Рыбицкий Л.С. Особенности тиристорного регулирования асинхронных двигателей, приводящих центробежные насосы городских водонасосных станций // Моделирование и автоматизация электрических сетей. — Рига, Рижский политехнический ин-т, 1978. С. 6473.

36. Соколов М.М., Копырин B.C., Шрейдер Я.И., Патрик A.A. Двух-двигательный электропривод насосов, вентиляторов, компрессоров. — Электротехника, 1986, № 5. С. 32-34.

37. Сумин В.Б., Андриенко П.Д., Волков A.B. Высокоскоростной электропривод мощностью 6,3 МВт для газодувок АЭС. В сб. Автоматизированный электропривод / Под общ. ред. Н.Ф.Ильинского, М.Г.Юнькова. — М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 292-294.

38. Нагайцев В.И. Циркуляционный насос с вентильным электродвигателем. В сб. Тезисы докладов I Международной (XII Всеросийской) конференции по автоматизированному электроприводу. — Санкт-Петербург, 1995. С. 93.

39. Jagob Ch. Ein Vergleich von konventionellen und elektrischen Drehzahlregel systemen under Berucksishtigung der erforderlichen Antriebsleistung // ELIN-Zeitschrift. 1986. № 3-4. S.86-93.

40. Haslik R. Umrichterantribe hohen Leistung und hoher Drehzahl // ELIN-Zeitschrift. 1988. № 1-2. S. 52-57.

41. Ковалёв Ю.З. Методы решения динамических задач электромеханики на ЭЦВМ. Учебное пособие Омск: ОмПИ, 1984 - 84 с.

42. Сипайлов Г.А., JIooc A.B. Математическое моделирование электрических машин. — М.: Высшая школа, 1980.

43. Поляков В.В., Скворцов Л.С. Насосы и вентиляторы.— М.: Строй-издат, 1990.

44. Лямаев Б.Ф., Небольсин Г.П., Нелюбов В.А. Стационарные и переходные процессы в сложных гидросистемах. Методы расчета на ЭВМ. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978.

45. Энергосберегающая технология электроснабжения народного хозяйства: В 5 кн.: Практ. пособие/ Под ред. В.А.Венникова. Кн. 2. Энергосбережение в электроприводе/ И.Ф.Ильинский, Ю.В.Рожанковский, А.О.Горнов-М.: Высш. шк., 1989 127 с.

46. Фихтенгольц Г.М. Основы математического анализа. В 2-х томах. Т.1.—М.:Наука, 1964.

47. Ефимов Н.В. Краткий курс аналитической геометрии Для вузов. — М.: Наука, 1975.

48. Бородацкий Е.Г. Управление электроприводом насосной установки в переходных режимах при устранении гидравлических колебаний и максимальном быстродействии. В сб. Депонированные научные работы-Алматы, 1998. Выпуск 5.

49. Попкович Г.С., Гордеев М.А. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения. — М.: Высш. шк., 1986.

50. Арушанян О.Б., Залеткин С.Ф. Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений на Фортране. — М.: Издательство МГУ, 1990.

51. Бьярн С. Язык программирования С++. В двух частях. Пер. с англ. — Киев: "ДиаСофт", 1993.73 .Белецкий Я. Турбо Си++: новая разработка/Перевод с польск. В.А.Пономаренко. — М.: Машиностроение, 1994.

52. Понтрягин J1.C., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. — М.: Наука, 1969.

53. Шаманский В.Е. Методы численного решения краевых задач на ЭЦВМ. — Киев: Наукова думка, 1966.

54. Енохович A.C. Краткий справочник по физике. Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1976.

55. Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. — М.: Машиностроение, 1989.

56. Булгаков A.A. Частотное управление асинхронными электродвигателями. — М.: Наука, 1966.

57. Сандлер A.C., Сарбатов P.C. Частотное управление асинхронными двигателями. — М.: Энергия, 1966.

58. Сандлер A.C., Сарбатов P.C. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. — М.: Энергия, 1974.

59. Эфендизаде A.A. Теория регулируемого асинхронного электропривода. — Баку: Изд-во АН АзССР, 1955.

60. Шрейнер Р.Т., Дмитриенко Ю.А. Оптимальное частотное управление асинхронными электроприводами. — Кишинев: Штиинца, 1982.

61. Вакуленко К.Н., Агобабян Э.М. Об оптимальном регулировании асинхронного двигателя. — В кн.: Электромашиностроение и электрооборудование, вып. 1. — Харьков: изд. ХГУ, 1965, с. 92-98.

62. Котриков К.П. Потери при частотном регулировании асинхронных двигателей. — Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1969, № 8, с. 39-43.

63. Мищенко В.А., Шрейнер Р.Т., Шубенко В.А. Оптимальный по минимуму потерь закон частотного управления асинхронным двигателем. — Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1969, № 8, с. 115-118.

64. Петров Ю.П. Оптимальное управление электроприводом. — M.-JL: Госэнергоиздат, 1961.

65. Шрейнер Р.Т., Поляков В.Н. К расчету оптимального по минимуму потерь закона частотного управления асинхронным электродвигателем. — В кн.: Асинхронный тиристорный электропривод. — Свердловск: изд. УПИ, 1971, с. 98-101.

66. Шрейнер Р.Т., Поляков В.Н. Экстремальное частотное управление асинхронными двигателями. — Электротехника, 1973, №9, с. 1013.

67. Шрейнер Р.Т., Карагодин М.С., Кривицкий М.Я. и др. Оптимизация систем частотного управления асинхронными электроприводами. — В кн.: Автоматическое управление электроприводами и электромеханическими системами. — Л.: изд. ЛДНТП, 1974, с. 100103.

68. Шубенко В.А., Шрейнер Р.Т., Мищенко В.А. Оптимальное частотно-токовое управление асинхронным электроприводом. — Изв. вузов. Горный журнал, 1970, № 1, с. 161-162.

69. Шубенко В.А., Шрейнер Р.Т., Мищенко В.А. Частотно-управляемый асинхронный электропривод с оптимальным регулированием абсолютного скольжения. — Изв. вузов. Сер. Электромеханика, 1970, № 6, с. 676-681.

70. Костенко М.П. Работа многофазного асинхронного двигателя при переменном числе периодов. — Электричество, 1925, № 2, с. 85-95.

71. Кавчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода. — СПб: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отд-ние, 1994.

72. ТунА.Я. Системы контроля скорости электропривода. — М.: Энергоатомиздат, 1984.

73. Левинтов С.Д., Борисов A.M. Бесконтактные магнитоупругие датчики крутящего момента. Библиотека по автоматике. М.: Энергоатомиздат, 1984.

74. Рыбальченко Ю.И. Магнитоупругие датчики крутящего момента. Библиотека приборостроителя. М.: Машиностроение, 1981.

75. Иванов Г.М., Новиков В.И., Хмелев В.В., Ермак В.Н. Датчики крутящего момента в системах электроприводов./ Электротехн. пром-сть. Сер. 08, Комплектные устройства упр. электроприводами. Электропривод. Обзор, информ. 1987. Вып. 3(19).

76. ЮО.Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Датчик контроля координат трехфазного электродвигателя. Датчики электрических и неэлектрических величин. Тезисы докладов к Первой Международной конференции. —Барнаул: АГТУ, 1993 г. С.121-122.

77. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г., Абдулаев М.С. Информационные средства контроля технологических режимов электрических машин. В сб. Тезисы докладов к Международной научной конференции "Проблемы энергетики Казахстана". — Павлодар, 1994 г. С.34-35.

78. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Разработка устройства контроля координат электропривода с трехфазным асинхронным двигателем. В сб. Наука и новая технология в электроэнергетике Павлодар-Экибастузского региона. Алматы: Гылым, 1994 г. С.85-90.

79. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Дискретный косвенный контроль механических координат асинхронного электропривода. В сб. Докладов Второй Международной конференции Датчики электрических и неэлектрических величин. — Барнаул, 1995. С.82-83.

80. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Идентификация механических координат электропривода переменного тока с микропроцессорным управлением. В сб. Энергосберегающая технология использования энергетических ресурсов. Алматы: Гылым, 1995. С.58-63.

81. Устройство для измерения частоты вращения асинхронного двухфазного электродвигателя. Гусинский В.З., Демидова Г.Н., Иванова В.В. Авт. св. СССР, кл. Н 02 Р 5/00, G 01 Р 3/44, №756582, заявл. 7.06.74, №2037776, опубл. 20.08.80.

82. Анализ способов измерения скорости вращения асинхронных двигателей. Вайсов A.B., Савостьянов Ю.А., Черемисин В.Н. В сб. Электрооборудование автоматизированных установок. ■— Томск, 1980. С.56-58.

83. Датчик для измерения частоты скольжения асинхронного двигателя. Парпрас А.Ю., Сыркин Б.А., Черных И.И., Ефимов С.А. Ленинградский ин-т инж. ж/д транспорта. A.c. 1278715 СССР, опубл. в БИ 1986. №47 МКИ G 01 Р 3/46.

84. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Тимофеев Д.Г. К построению САР скорости на основе системы ТПН-АД без тахогенераторных датчиков. // Тезисы докладов научно-технической конференции

85. Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями", февраль 1992 г., Екатеринбург, 1992, с.9-10.

86. Устройство для ограничения момента асинхронного двигателя. Сошкин В.П. Авт. св. СССР, кл. Н 02 Р 5/28, №748651, заявл. 4.04.78, №2599325, опубл. 10.07.80.

87. Устройство для измерения вращающего момента асинхронного двигателя. Латен A.M., Синиковский И.В., Соловьев В.А. Авт. св. СССР, кл. G 01 L 3/10, №750298, заявл. 13.09.77, №2528797.

88. Устройство для измерения момента асинхронного электродвигателя. Белоцерковский А.А., Измайлов Г.Г., Очкань С.М. Ин-т горн, мех. и техн. киберентики им. М.М.Федорова. Авт. св. СССР, кл. G 01 L 3/00, №750297, заявл. 4.04.77, №2473512, опубл. 23.07.80.

89. К измерению электромагнитного момента асинхронного двигателя. Бочаров Ю.И., Северцев А.Н., Хамков Н.К. В сб. Вопросы теории и расчета электромеханических систем. — Хабаровск, 1980, с.156-166.

90. Ol R 31/00, №4281288, заявл. 20.07.79, опубл. 28.07.81, приор. 21.07.78. №53-89162, Япония.

91. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами/Под ред. В.И.Круповича, Ю.Г.Барыбина, М.Л.Самовера. — М.: Энерго-издат, 1982.

92. Тарабрин Б.В., Лунин Л.Ф., Смирнов Ю.Н. и др. Интегральные микросхемы: Справочник/Под ред. Б.В.Тарабрина. — М.: Радио и связь, 1983.

93. Мячев A.A. Мини- и микроЭВМ систем обработки информации: Справочник. —М.: Энергоатомиздат, 1991.

94. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC: Пер. с англ./Под ред. У.Томпкинса, Дж.Уэбстера. — М.: Мир, 1992.

95. Грибанов В.П., Дробин C.B., Медведев В.Д. Операционные системы: Учеб. пособие. —М.: Финансы и статистика, 1990.

96. Надежность и эффективность в технике: Справочник в 10 т. Т. 9. Техническая диагностика/Под общ. ред. В.В.Клюева, П.П.Пархоменко. —М.: Машиностроение, 1987.

97. Дмитриев А.К. Распознавание отказов в системах электроавтоматики. — Л.: Энергоатомиздат. Ленинг. отд-ние, 1983.

98. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Алгоритм диагностирования наблюдателей систем автоматического регулирования электропривода. В сб. Наука и новая технология в электроэнергетике Павло-дар-Экибастузского региона. — Алматы: Гылым, 1994 г. С.90-98.

99. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г., Ахмадиев В.П., Свинарев В.В., Алхимова Л.Д. Модернизация электропривода переменного тока воздуходувки. Информационный листок № 94-95. Казго-сИНТИ, 1995.

100. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г., Назаренко H.JL, Ахмадиев

101. B.П. Система автоматического регулирования электропривода насосной станции. В сб. Энергосберегающая технология использования энергетических ресурсов. Алматы: Наука, 1995. С.46-51.

102. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Оптимальное управление взаимосвязянным электроприводом насосной станции Учёные записки Павлодарского государственного университета, 1998, №2-3 —1. C.94-100.

103. Устройство для измерения частоты вращения асинхронного электродвигателя. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Патент PK, МПК Н 02 К 19/24, №6585, от 10.07.96,

104. Способ измерения крутящего момента асинхронного электродвигателя. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Решение о выдаче предварительного патента на изобретение. МПК G 01 L 3/10. Заявка №980780.1 от 18.08.98.

105. Устройство для регулирования режимов работы насосной станции. Мельников В.Ю., Бородацкий Е.Г. Решение о выдаче предварительного патента на изобретение. МПК G 05 D 16/20. Заявка №980859.1 от 11.09.98.

106. Смолин В.И., Топольский Д.В., Гудаев H.H. Об одном методе определения вращающего момента электрических машин// Электричество, №7/99.- С.27-30.162