автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Частотное управление устройствами системы "инвертор-группа погружных насосов"

азербайджанская государственная НЕФТЯНАЯ академия

3 ^На правах рукописи

КАСУМОВ РАШИД ДЖУМШУД оглы

ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ УСТРОЙСТВАМИ СИСТЕМЫ «ИНВЕРТОР—ГРУППА ПОГРУЖНЫХ НАСОСОВ»

05.13.05 — «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание ученоіі стеаски кандидата технических наук

БАКУ — 1994

Работа выполнена на кафедре «Автоматика, телемеханика п элек. тропика» Азербайджанской государственной нефтяной академии.

доктор технических наук, профессор АЛИЕВ Р. М., кандидат технических наук, доцент МАМЕДОВ Г. А.

Ведущее предприятие — Азербайджанский научно-исследовательский электротехнический институт объединения «Азерэлектромаш», г. Баку.

на заседании специализированного совета Н 054.02.02 в Азербайджанской гоєударственной нефтяной академии по адресу: 370601, г. Баку, проспект Азадлыг, 20.

С диссертаиней можно ознакемиться в библиотеке Азербайджанской государственной нефтяной академии.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор БАГИРОВ С. М.

Официальные оппоненты:

Защита состоится

1994 г. в

час.

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета, доцен^

Э. А. ТУРГИЕВ.

Актуальность теш:Добыча нефти из глубоких сквазшн осуїдеств-гся при высокой температуре,давлении и агрессивной средо, что зигает достков требования к оборудования откачки нефти. С.умэнь-:ем пластовой энергии для подтема жидкости,широко применяются эукнне.электроцентробекные насосы ОВД).Простата обслукивашш, жая производительность и высокий мекремоитпый перисд работы . гэги оборудованных .ЭЩ1 способствовал стре^лтольному росту внед-¡я его в практику нефтедобычи.Увеличенпз теютов отбора но сква-м .приводит к увеличению ’скорости движении- иадсостп по пласту, в итоге увеличивает коэффициент нефтедобычи.В настоящее время циклическом методе зксплуатгодш ЗІдГ применяется іірограг,<мное . вленне.т.е. по заранее определенной програмо norpyraioil насос чается,после заданного времени .автоматически отюгачазтся.За &то • я-в колодце сквагзты осуществляется приток нефгл.Посла зад*!»:-перерива насос заново включается и циклический процесс, поьго- ■ зя.Следует отметить недостатки этот1-.» основного кэюдэ откочк.т: районах,где наблюдаются сезонные обводнения, т. е.больгсР приток ,для поддержания дебита следует изменить деяим работа (уменьшить і паузы) насоса,тэтс как вода вытесняет нэ$>ть из колодца сквапі-:но,что пзкенеішу регявіа цикла ЗЩІ несколько раз в течьміщ года :е слокная задача. ' * • ' '

еругік райоїил.где приток кефтп тазет ограниченнее. значения,час-! цккл Э1Ш шезенвает песок, что приводит к засыханию лопастей •а и трубопровода песком и к остановке скваззпш. .

работе насоса в приподнятом вадс.вкаэ динамического уровня .ста,он мо."!бт находиться в реютл? холостого ходя .'без гзуцсостл) едспустиио при эксплуатанта ЭЦН. '

гое включ їнйє иогругяюго насоса под нагрузкой является крайне л,! регсимсм.что отрицательно пяятт на срок слуг:би и энергьти-з показатели насоса. ■

образом нообході’-ла непрерывная eue r--/; аьтоматичоского упрьв-,гдз частота вракеиня ячсоса <прокзь .¿іитольность) долина плавно ¡роваться ь Функции "ке^ь-зэда" в сквакше ,дла чего прэдлпга-штонсгжР иегечняк ?;?р5М5ЯНой частот-; - т::р:;;торшй преобразо •

ьаталь частоты (ТПЧ).Управление двумя и более.насосами от одного ТПЧ можно осуществить в скважинах имеющих общий нефтяной пласт, примерн-) одинаковую глубину нефтяного пласта и одинаковые погружные насоси.

Для нефтедобывающей промышленности,применение частотно-управ-ллемого высокоскоростного электроцентробежного насоса,позволит оптимизировать глубшу погружения'насоса;увеличить подачу и напор; осуществить плавный запуск ЭДН;предотвратить пробкообразование¡регулировать частоту вращения насоса (производительность) в функции давления столба жидкости,при поддержании динамического.уровня жидкости в скважине¡осуществить непрерывную работу,позволяющую освободиться от частотных запусков его ¡предотвратить резким противоь'ключе-ния ЭЦН при влезапном исчезновении напряжения в сетЬ;нормальную работу насоса при открытом клапане¡уменьшить длину,вес и стоимость .тогрукного насоса, '

' Актуальность диссертации подтверждается тем,что. она выполнена в рамках научно-исследовательской работы "По проблеме разработки.математических моделей,алгоритмов и устройств управления тегщческши процессами в нефтяной и газовой промышленности" (1981-1990гг),гос. регистр.N 01816005645 .

Целью диссертационной работы являетя разработка системы управления двумя , и. более погружными ЭЩ1,при добыче нефти,исследование ее статических и динамических характеристик с учетом характера нагрузки,разработка оптимального закона частотного убавления инвертором с поочередной коммутацией,а -также определение оптимальных параметров систеш управления. ' • . ’ .

Основные задачи работы.Поставленная цель определила необходимость решения следующих задач¡определение характера нагрузки ЭЦП; определение. дополнительных потерь в , нагрузке от гармонического состава вт-’/'.-дного напряжения инвертора ¡исследование систеш токоподво-дов погружных насосов¡исследование переходных процессов в системе с учетом параметров силового фильтря;внбор парьметров выпрямителя методом многофакторного планирования экспериые1.та ¡разработка гам-кнутоД систеш автоматического унраглвиия и■исследование ее качествен: иоказят'.>лей;разра:итка физической модели систеш аг темати-

ческого регулирования уровня жидкости в -скважине и гжсперимен галь--шв исследования;тех1шко-с-!.,о1юм11ческое обоснование, .эффективности

приучения СИСГ0Ш. • ' . .

Методы исследовании: вк-ш.ч.'шт теаррти'-зский аня шз статических и динамических характеристик на основании математического моделиро-

вания,путем решения соотвествувдих уравнешій системі.Для определения параметров систеш использован метод многофакторного планирова-шія эксперимента.Полученные теоретические результата были проверены путем экспериментальных исследований разработанной систеш на физической моделі и оштно-прошпленном образце.

Научную новизну работа составляет: алгоритм регулирования напря-кения шшертора при частотном управлениисовокупность новых статических и динамических характеристик система полученных на математических моделях н в результате лабораторно-прокыслоЕнх: испытаний; математическая и физическая модели заішіутой сисіемі автоматического управления процессом откачки нефти.

Практическая ценность работы: ПроЕедэягао исследования статических и динамических регаулов дозволили разработать опнтшгй образец замкнутой системы-автоматического управления двумя ЭЦП от одного автономного инвертора переменной .частоты.Математические выразвнич алгоритма-изменения частоты и напря::е;шя инвертора'о учетом характера нагрузки,а такле полученные статігчесісие и динамические ха-рактеркстшот позволили разработать оптимальную систему автоматического управления двумя и более ЭЦН.а полученные результаты нссладо-вашій дают основание рекомендовать систему для добычи нефти.Разработанные в работе алгоритми расчетов могу? быть использованы, для определения качествёншн показателей системі с учетом косинусоидальной формы выходного напряжения ішвергора и парзкзтров силового фильтра. °

Реализация результатов работы. Разработанный на основе просе-ценных исследований и изготовленной .опытный образец системы управления двумя и гюлое с'ЦН при іиташпі от одного автономного тирпстор-юго преобразователя частоты апробирсван в НПО "Башнефть".

. Апробация работы. Материал; диссертационной работы дологеш и гбсузд^ны на следуквдх конференциях и семинарах: научно-техютес-

<ая .конференция по проблеме тиристорного’управления (Свердловск1; ^СПубЛШИЫОКаЯ КОН'&ЭреШШЯ МОЛОДЫХ .ученых /I а спипитов (Баку);семи-горн Азербайджански*? Государственной Нефтяной Академии (Басу) Ггб.чжвщш. Пс результатам диссс-ртяц.'л опубликована 5 работ.

Ст|.;,чтур-я и объе< чисеертышп. .Диссертационная работа состоит 13 введен’;"1, четырех ГЛЯВ, СГ'НГКа лкт-ерату Г* Ч 5КЛЮ"8Щ8ГО 152 наицяно-«эяиП и ирллсж*;::!.!, содёркат 103 мгяякміг, міх страниц основного так-:та, 86 ЬЙСУ-НЧС-Р И •>.'ЛИЛОГрЯКМ, 12 780.1ИЦ.

Во гледенкл показана актуальность тещ,сформулирована цоль и определены задачи работы,кратко' изложены основные положения диссе.{ тащи. . ; • ' .

В первой главе рассмотрены исследования статических характеристик двух ЭВД при управлении от тиристорного преобразователя час тоты.Освещены такие научно-практические вопросы как определение фактора возмущения воздействия на погругаше насосы.Определен^алгоритм частотного управлении двумя и более обгектедаДюзюлявацп! определить оптимальные параметры инвертора напряжения.Приведен расчет потерь погрукного насоса при управлении его'от инвертора с поочередной коммутавдеіі,выявлены превышения потерь в первичной и . ВО вторичной ЦЗІШ,дополнительные потери,К.П.Д. .согф.превшенио допустимых значений тока и.мощности от.ступенчатой форш напряжения инвертора,проведею исследоваїше токоподводящего кабеля . , .

• Вашшм вопросом,при разработке автоматизированной частотно-управляемой систеш,является определение характекра нагрузки для это сцетеш. Многочисленные исследования проведенные соискателем и профессором Вагаровым С.к'. показали,что момент нагрузки .двигателя :;Щ определяется следующим соотношением: '» ' , .

. ' .. У = ад 1 1> ~ V ^ “ Рн.ном'’’1 9 ... '

где ад- градиент давления,д-производатольность сквазшш,рн Н0М-і-'.з-еффициерг,. сратъествуюшдй ноішшльному напору,й -частота вращения Полученное выражение нагрузочного момента позълпило получить алгоритм наметания амплитуды выходного напряжения шшертора при частотном управлении ¿¿і1 лее ^ работ« 'пользуясь - соогаошением между, на-прякзшюм,частотой и'моментом определено условие обеспечивающее оптимальные режимы работы ши>-ртора ;. . “ . .

ось Іф-ток фази первичной. стой. І^-те.’.лтнальюій тек фэзи ізрвгг-лгоЛ ПХІ,гдд-акі'пвное СОІфОТІГОЛЗНПЗ СЙгоТЯІЬ ПВрЕіПНО!! Ц?П2,гк-сопрогзв-іліз язіли кабеля.

Получен алгоритм изкененп.ч ластаззг екгздеого нгпртгэняя пкв-зрт ірз фуїікшш дкпамического уровня пплгсптз. л тегггерахура пэсетео.*! об-тісл двигателя ггогру:лхого пассса:

• . К, ’ ’

V = V +■ ---‘ — ° — V ( і '

і но •. * ' ‘

• - к

з «^-выходная частота датчика лзлл'л’ял^-чзс'гота соатЕзстг^тгая ішиальному значиш'.» напорі,К^-г-ояЗїпшаЕгг прстгтикснзлійзкг.К. -

5ффИЦІІ9НТ СВЯЗИ мзнду ЕШОрС” П ЧиСГСТСЙ',СЄ-ЗТгЗ'ГГЗ}ТЦЙҐ ї?2£:~-

очоыу уровню підкости в '•храгине, -частоти ссотггстзуг-ля геїг-ротур^ статорной об:.:з’і-ка насоса.

Получеішое уравнеіи:-: (1 .'пс-сгзлязг асгд-зргпззіь дллзглілззллГ: тг-~-еіь зидкостіі з сквзз'піо в гплашіс:.! пг.гл:-~:з.

Для оценки в.в!янпя неспнус:.лдальнсс-л: л нбс:гг?зтр~і гллллл.'л'.-[ГрЯЗЙШІЯ ІШЕОрТОра, бн.гл ОЛр-ІЛ2-"::!Ш' ЛСГГЗЛППТ-ЗЛІНГ-З ЛЗТ9ЯГ ЛГЛ:ЛЛ:з-яз в. россмотг'іШісЗ сігстє’:? .Пана :’з-'злл:сл р*ссч?гг лзлзллллзлз'ліх герь,которле вззшзсзят в лалзсз ст •л^лл-усзллзл-лззтл л н=сг::зт-а іштгздзго наігрп:гзяі:я.ПрлЕзг.згп: з.зізлілілзстл отлзстлзлзгіліг пл^ел-

НИЯ штерь В СПСТЄЛ9 (3) ,ПрЗЛ:Л:3!ПІ" ГЇСЛЗЛЬ в пзрзллнз' Л ГЛ ЕЛЗЛЛ-эя ЦЭПЯХ ( Є ,52- }.Слр-злзлзлл злзлзл'/зслл *-:.л-л. ,ллз .лслузтгтлх

зтаттана програма для слрзлзллг •< г:-зллл::п .’;5 ;ссс л ;т.~;

! рзгу-ккроБЯі'лл частота з ліллзлзз ,и)'л,. лз "~’.Г.Гл л?лг:":-

.5 результатам пострсегн •хзгт»г"л*шею ллпзлл: :,:л:з "зззллллгззл. эеделеко.чтэ прл гліталлл :і*с:піус::::лз.;ьіііГ! нл—лзззклл.і. гсгегл злл^лва^тся п эе^пгзтллзсллз лслзгплз.л: ллліл’-л -гг~~гз?;'.зяг'.Пгл поте г-1.’? об’іїлз пзхорл лплллгзллілі .: у'лелл: о ул лл.л..лл=л лзл-гн.Как показали лзслзззїїз'лл. лгл;:'-і‘лплл: злзлзлл* лзлзль г?~.лллгл

л.;утацпеЛ,,~ля упрззлінлл лл:'"~:' лгг........::з.л::з:з:.

Дія :;ссл-?догіїнл:! -г ллллї: \л: л з. ллззлзлл лл:тллзл:"л~'л~-

-Э

ЗПїІ:5^;:Л,р;*ЦХ?І:Т '

;■ Т/2сі:^,:и по!

~’Н гг.у

•* -'Т' ;

теишо будут v =2900ы/сек =11,4 10 "’сек.В случае ;}спользова|тя

тсготдёэда душ измерительных целей - v =21283 ьм/секд =9,4 10 сек. Klk видно, врамл за-грачиваемое на - распространение волны достаточно мало,что позволь-.^/ рассматривать систему токоподвода,кьк'лшша с сосрад; ичемныии параметрами. ■ ■ • •

Во второй глава исследованы ;п.ша.’.шчеекпе режвш ьозникзщиэ в система.Орд управлении двумя псгрухашма ЭШ от одного швзртора msia Ms« э различные динамические рэжшш: одновременный частотный :i;’c:c двух 'Э{ц{;остановка ЭЩП яри работе ЗЩ12 ¡запуск ‘.'ГЦНЗ при p«io-то ЗЦД1;идаоврзмзшшй наброо и сброс цзгруэки ЭЩИ и Э1Ш2;шброс и сброс нагрузки ЭШИ при нормальной работе ЗЩЕ;наброс нагрузки ЗЩ11 при сбросе нагрузи! па ЭЩ12 и т.д. ' ° •

Дифференциальные уравнения сятюя "Шшор гор-два пагруэшах ЭЩР ^аСогахцлх на разные ваш,в осях врачаищася с утлзвоа скоростью густоты а и р ь o.e. юлеют слгдушдЗ вид: ■ ■

dä> _ 2 ' тс .« ■ '

сі’"'22д , _ Сі;

аг ' " Г;гСТ|і2®і2р " Г22°іг ‘'2 = р " ‘;‘г2а + °22сх

сі СО' 1 •

ат = ^7 Іа\и ^*!ій -®»2а ~ '■’на "іг0і “ !1сі “1дп иі]

с!Ш 1 '■

_ _ = —. саЦ2(>2.=р '¡»„д - 0!2;, %7р) - Псг .1вп 021

сії 1 . ■

— - = ------- ( и„ - гг, і - і> > , -

- > ь у 3 .* - ;

<зи. . ) ■ ~ %

. - с ~<л^ ^ Система урапнеш;П била решена на ЭШ.Получзн алгоритм регпнпя этпл уравнений для двух ксіпсрстпогругпих пасо'.лз.Провзлепи рвсттг частотного пуска двух ЗЩІ с нс?нтальшші нагоузочгаг.«: г'счентпмк. Шгогоч2!СЛ5гаг.і' вариант'! расчетов частотгогс'пуска с разлгтчпнчп наклонами нарастошш'частіш дг.л: воомоліоогь с;трзлэл/?га благогтрл ятнт.’П закон П2М0Н91ПЯ частоты шітесі.’ого йапрягзішя инвертора:

V - 0,2^0,00-1 и • .

.¡!лл - учета яаипвнсвФШ пчден.іл шадрякенш в первичной цегог.билз по. л/чегз зависимость і:з."5Нє?і;:я няпря:гоняя з ^.унйп'л частоты,которая была .?!гг>э?-с!!?,яфопзна кривой, і.:птв?*откческіі епя&юЪ&рсЯ формулой:

'^= 0,38 *• 0,6.? V , _

По результатам расчету? гг строгіш кривые перзіодЕіг*. прсцэсссв прч рОЗЛИЧІШХ Дтїї'.'ПЧеОЧК регШН'К.КОТОРЫВ прітедсш Р :'П(50ЇЄ.

Учи'гавоя.что шгвзртср рабстлпт в сло’лрг? \.>!ит:чвсхцх условиях гыбор т.<якметроз с1‘лп';оуо 1;';:::ьтра пг.'^ет ~ ччю.Прч этгл,.

шоОлодпгс- учес” трс!'.':>.:<пн!!я отсу^т'М'я г.**?гоїто**с»і=?.< і>зроиапр:г;^!Гі'.і‘ коиденеэтор-? ч /!'гтг.'" а то?\> с',:тч;і ;ло""!осг;'!

№ додусзщзай валщ'эдщ.в рыЗагч; „иш оценки влиишч параметров фи.л тра на „¿шамэтэскаа хараккдшжшш оястеш автоматического управл гп»? и оаред-^язнпя их знанашЩддишанан метод ».шогофакторного план равання эжсйарщигга.Качзклвз дпдшхадцаго процесса характерезуетс сдедупдаиг шкй^ателяццг^-шреш! ларгходного процесса,Мтая-нпиОол eeS uas ааценха.ь^^-цаястшлннае отклоление тока.п-число кодебан ДйЗДврвящааяьныз уравнении ::пши'.;шншя т o.e. ыогут рассматривать kes дЕнаазчзсяая модель ыш2Ж1ш.диш определения влияния параметро фааьтра на шнэуказаннне зЕкааазелц, ¡цздель- системы составлена с учетом Езсзщусоддалшой фзран шшсодного напряжения преобразовател 1д»дстаы1зны в слезил© шрйцаадихся осей аир.

«Г "»Г ' С '

Т "з ud0picosl^“(^w' L‘*’a+Rpinp.i l2ia+xs»°pi','itß

L>1 . . - • .

+ Хр,3^и~ ljlP 'VV*Vi + »üf~ l**ß ,

Ol Oi

di.,„ 2 5t . ж .

~ -(г^1^Д^к2ор2 It 2а^р2°ц2 42a+^,°p, 4 2 ß

c;A, t 3

Ol

lltp-VipV4VK!“l«P

" Ol wol .

au .t

ol

:Mf - l udV slnI7 “ - *ч>* * ~ R3i°p.liiß * rp*V1‘^ '

"хн1а^ипа + xju'E^ii’'ujia “ xp°рдГ. Cl■.i’a ~ X(ii°pi~ •" l;

. r~,r- ^u)qi .f* к uoi

■ < 3t t£ :

^ -ir>!3 ** - 4 - rsiV1**p f rp*v«p -

Ч11 ... .

■ x=i°pirtua + W.a “ W^,_t“cT

«1 oi

2 % я

; uj t + — r a„. t < +< а. l . +

¿rj ^ 3 L’ _■ p 1 ... . 1-^. .. i |j,i 11 i.i

' ,'siapi ,/121 p ■ >^u-:3iiir,a2iß х;иар«ы L15 f. *si°pi " L?|

. . • - о 2 ей

dl-;a t ' Ti т.

__ _ у 0 [ - - I •i ~ 1 i - !■ (J I . ! p Q L +

.3 d ¡,„ 3 > ■ > _.i- £2 ii,: • ,2 vu 1,-a

■7p7Vl22ß - ХЦ2С\и'1” 2 2ß " Sjß "''s?°pj * l22ß

02

ч!І ~ зUd°*it slnt3n : ^ V’“ v0*»1»? * ^>i**p ■

«

■' 4*t9*tlls?o * ^и0;и5Нг*п ~lt*a + *s»°pi~ ~ Lîià

"о? ”ог

ггП 2 ^ T

, ! - g Vju s“':3' * - ^ У**(«р * *saVl‘*ß *

%2

Xp?as2Vlï?.a + X|12C'(U’ri2?a + X(.t2°s2 о' і 2 Ct +Xs2°p2 '’220

у, г * .

:,о^= 30“о~ 1 ir ' w»* ■ 1“«1**р> * ^519п

J02L Г°и02 -»2

_ 1

- = —. ( ru - I Р -и )

М. х1Л/ В В~" ■* }

о Ъф

3 ->оап - (1».а + W> cos '• з п - (VV + ¡ )3 ■

- <1мр+ L.,p! ' с ¡п - <"v f ; >’> '

a’Luß* Li ?о* * » гр~тс'кн первичной и вторкчной цопи ЗШ1,і2іа; •а:1?«р*1ггр ~ГСХ1' иаршггной и зторичт-гоП г--гп: ЭПНЯ,-^, ¡-г^-мжентн

гршш ЛПИ и Г)Ш(2, --п'ірй'.'е'.-г.' '.-.левого фильтра. ■

ги ггровз;к-Н!і ч-.т.у; ivpá a sires ігри ¿..-ух основних уровнях: парадів іії'льтра Л'чтй; са.я ьаркроюнид состарил f-OZ от области опрвде- '

леяия факторов.Матрицы планирования полного факторного эксперименте и результаты расчетов,проведенных на ЭВМ позволили получить кривые переходных'процессов.Полученное уравнение регрессии позволило получить кривые переходах процессов,произвести анализ времени пуска инвертора,перерегулирования по моменту и скорости,числу колебаний. Дисперсия воспроизводимости эксперимента определилась для двух повторных опытов. Да лее определены {экспериментальный и табличный критерий Кохрана,дисперсия адекватности для параметров системы упрзвлонн На основании полученных соотношений были построены графики зависимостей показателей переходного процесса от варируешх факторов. Анализ проведенных расчетов показал,что параметры сижтого фильтра существенно влияют на характер переходного процесса.Применение метода многофакторного планирования эксперимента позволило определить шшяниз каждого фактора .параметра на основные показатели переходного процесса и выбрать необходимое сочетание параметров фильтра при котором,получаются наилучшие показатели переходного процесса.

В третьей главе рассмотрены вопросы связанные с разработкой и исследованием замкнутой САУ двумя погружными насосами от трехфазного инвертора.Бри разработке системы "инвертор-два погружных насоса" возникли ряд вопросов связанных с имеющимися ь системе динамическими рекимамн.Эти решай характерезуются значительными толчками тока, резкой посадкой выходного напряжение преобразователя частоты,из-за падения напряжения в активны* сопротивлениях Элементов преобразователя, что может привести к опрокидыванию насосов или к их неустойчивой работе, а такие к выходу из строя ТПЧ из-з*а чрезмерной и длятель ной перегрузке по току тиристоров преобразователя,допускающих лишь кратковременные перегрузки по току.В связи с .вышеизложенным возникают задачи ограничения тока и стабилизации выходного напряжения ТПЧ в сгашчёских -и динамических режимах работы ЗЩ{.

Разработка сложных замкнутых тиристорных систем управления требует всестороннего'исследования динамически ¿арактеристик как отдельных элементов,так и всей системы в.целом.При построении систем управления необходимо иметь функции по скорости,току и т.д.В связи с работой насоса в широком диапазоне' изменения частоты и напряжения возникла задача исследования устойчивости тиристорных систем управления в :этих режимах' с «четом схем инверторов преобразователей частота. Для. анализа и синтеза системы управления применен аппарат теории чувствительности.ПОЗВОЛЯВДИЙ Проводить анализ ь-.ишшя меаду от клонбшшмя параметров и шшчцшмп харьктйрнотйкшм исслодуп*"й <;ис-

тем'“.Разработаны ма-го.мыкшояймййй Оїрепть йодоли чувствительности ненооредствешіо ПО ОТруКЇІ'рІРіІ схшэ исходной сасшш.В СОВреМвШК* теории автоматического уявлений Широко используется метал структурного коделираватш,при'котором сохраняется топологическое ссот-ВЗСТВИ9 получаемой схеїаі набора структурной схеме системи.Если для системы ЭВД постоянного >гок:< методы структурного моделирования .основанные на составлении явродттшх функций как отдельных эли»«ц -тов.тпк и всей системы В ЦЄЛ‘\Ч подувші достаточное оовеиение.то-вопроск анализа частотно-уирашшемих систем изучены пока еще недостаточно . '

В работе рассмотрена система "инвертор-два ЭЦН" при отключенном ЭЦН2.Входным параметром системы мукат приращения управляющих ьог~ действий напряжения и частоты,В качестве возмущейщего воздейсшы рассматривается приреденка нагрузочного момента.Определены ирії|ш:^о--нияена входе и виходе фильтра йиа и Аи^.Связь мекду шходннми (и., .і і ^параметрами н первичной цапьй Э1П1 по оси а ( и ;і )оиредг>дя югся из баланса шці'йотсіїЛїріитдоїШ соотношения дал Оазойїх одиішп Рб83;ЛіИ ;Ли£) и получено Ш(£№вш(д 4ид . Далее в рз^мо прії;-

Уравнения ЭЩ{ ПО ОСЯМ,йрЙЙвВДХСЯ С ЯереЫеПНОЙ •-?КС>|ЧЯ';'Гг.Ю,ріЛПЬ:; которнх дано в виде:

I - У 'У ' .

где ї = 2-1-матрица п<-’.>юсй проводимссти

Определены элементы матрицы проводимости и используя полученная со отношения пршзодсян шіришшн для й1.4а;й!Ч ¿¡¡Лі ,.(;Д[-2р чирео ц^р. точные функции »^р),которые 0ПРЄД9ЯЯЮІ СВЯЗЬ !Л'.;2(ДУ ЬЦКодіїЦі.Лй (і ; ігаі'-1р;і2р) и входными (Аов;Л.';Дг>2) параметрами системи.11олЛ і.<; • соотношение дли электромагнитного момента дм,опрчзде>'на ыаод^ • церемонная .

Додав в работе проведено исследование смст^-п нри о.-і: -.¡-.ипк ной работе обоих насосов.Нриведена структурная схема а д

СТВМЯ.ДЛЯ определения УСТОЙЧИВОСТИ отдельных КСШТурОР ¡ЮЛУ«')І'|

СВЯЗЬ между прмрящвиилми ьеременнмх і\Т ,}; Ли ! -

Л>гі= (У(р) АО;, -

Выделен и рассмотрен участок состояли! а;*, фп.п-три а (-.»/трепьн/ ::б ратных связей.Праведена■ .эквивалентная схема яьона «) ее неро.ла/оч■ пая функция ^./рьдчя исследования устойчивости си.'г’ГС-ун опр, частотная харжчуриитшса Ч))ы) Л-Іо.отя па аншштулнг. кт и

терпя у от' 4-і ’ тії її-1 .'учннп «хп ноі'іеьи 1 пгірчі.і': і р иіі.п г ніг,-

бдюдается устойчивая работа ( г ^ « О ) . ' ■ ^ •

■ кфг2^ < < ^Ига "’э * .

Дёлие для определения передаточной функции всей еисї§ш»ис*оіаш шог'жонтурная схема была преобразована о иуолвдователыкаа шк&дэ-нием участкп охваченных местными сратны-ми связями с учетом »нут-ренти обратных связей.Получено выражение "!2Э(р) для еквнввлзтнаЙ темы.Произведя новые структурные преобразования получена зквиі';»» лентнпя схема с параметрами »(р);*эд-(р);*+д(р). передаточная функция контура регулирования напряжения в разомкнутом состоянии имеет следующий вид: . .

• "сф'Р> ‘ .

- ф(р)='«(р) ---------------------;----------;--------------- .

' , 1 + \ф<Р> *сф<р) И + "рег (р)5

Передаточная функция замкнутой системы . ' „

' ' • МЧЭ°*;> '

в-------:----— '

1 +-'ф (р)

При достижении гоком значения 1отс вступает в действие обратная ° связь по току.В работе приведена соотвествувдэя структурная схема !! ое параметры.После проведенных, структурних преобразований дана эквивалентная схема и передаточная функция в разомкнутом состояний

>’сф(Р) И + К^^(р) * (р) з

Ф4 (р) = VI (р)-------------------------г-----------'

. . 1 + ^ф(р). исф(р) М + адрэг(р))

Передаточная функция замкнутой сшлеш^щя управляющего воздействия ІШ09Т’следугадай вид: • *,П(Р)~' ■ . ■

• * У * о ■ .

' ' %э(Р) = *-------:-- '

" . 1 ♦ С, (?) ; . :

Получено соотношение мевду частотой и напряжением:

’ . ■» = к*

Приведена связь і®аду приращениями переменных:' -

. 1 . , , < Дш ■ ,

/• 1, = —г су (Ли’ +Ф ЛДі>)+у Ф Лі’ +у Ф л(Дт- —)+У Ф ¡Ар-

Ш * 'п>и ш їв , 'іг’іа із 26 , ’ ■'14чга.1 ,, '

Л . , %

) , ; / Ли)' - Дш

Аіі(Г77 {~Ьг (Ли1а+ф1рЛг,)-У2.ф' л^Лр^' --)-У2,Фга^^- -Г»

со

I > О

1 . , , Дш . Ди

Лі2сГ 77 {Уэ,<диш+ф.рДг')+Уэ2®тАг' +УэЛр<А’" ~)}

д 1 ^ ■«„ . Ч>

) , ' , - Дш , Дш ‘

А1гр= ¡7 1 ііиі!рЛг*^"у-*гцА'* 'иЛ^&г'- 50>}.'

Да.-;ее система рассмотрена в Режиме возмущения.Для этого в работе рассмотрена'общая структурная. схема с учетом передаточных функ-и/.Х Э1Щ, произведены структурные цреабразования и приведена полученная эквивалентная схема.Получены выражения для ДН.Дш. 1

«'(р) К(р)

■ • ДМ = -------- —і—- ди. ------------е-~т~ ДН

. р® -,,в(р) ' рэ - «гвігї

. . К(р)' ■ „ «1(р) .

- Да -------------•—і------ ди - ° —е-------------т— ІМ .

рв - \(р) ' р0 срЭ - у;6(р)з

Дана связь деяку ДХ^; Лі ^; ¿V; Ди>. С і ютом полученных соотношений структурная схема представлена в виде однош птурной цош, с пг-реДаточноЙ функцией и' (р).В результате имеем

■’ V ^4Э(Р) ■■ -и

. . .Ъых.~ ( „ , , зад і , а с • '

; 1 ^ *о0щи • . ’ + ',оСа^[ 1

где- <Р ■ - Ч,э(р) і»' (р) уг'э (р)-пэре давшая функция разомкнутой системы • ' .

Исследование устоі- '-вости и других показателей си^-ччи бч*а про"-;етю с помощью ЭВМ.Ь>счет был проведен для заданны* параметр»,:« '.истым. В работе приючится результати ра<ч*та.Исходя па акили* .

-фазоі:ого критерия виявлено услсшіс у';":о:ітавостіі ■■■ ••теі»п

КП“Г Г> 'І'і '

ПК ~ 0,28(Г 0014 -» ,т- •) I •

лр>'Т

Но рззулі татам исследования замкн,, ••.■..■?» оистенн у1фшз.ллш,:я дьумя ЖИ .*,"рОДЄЛ-?,: і '"^рактериптию! ОСНОВЫ* '. ’рал-

'ЮШШ, О? •. '.си:• ’!П .-ЛГЛіі;!.- .СПіАчЧІ' .У работу І’ІІСТС-'Г.ГІ і.

’іг'1'|.(і[.'■"■І::- , ,• фПГ ; ; - -і ?: ■

ння систем« частотного 'управлений двум ■ погружными -ЭЦН.Эксшриме льные исследования лровопидисл на Физической модели и прбмышюни > )-'разце на базе трехфазного, тиристорного преобразователя частоты Приведена фушшионалнгая схема иаке'ґ*! и дан принцип работы ее.Дл гроверкн роботоспособиости системы были сняты многочисленные ос: «граммы ирр различных режимах:пряк:'Го йдновремешюго пуска обои, ■насосов с обратной связью и без обратной связи.тгуск ЭЦН2 при рабі п адем ЗЦН1 для разомкнутой системы и ^.введением обратной связи;гг ЫЩ.при работают?! ЭШ1 в режиме - холостого хоіа; .частотный пуі обоих ЭЩ1.Как показали испытания в диапозоне изменения частота о 40 до 55 Гц система функционирует нормально.Во время исгнташШ з; киутая САУ работала устойчиво. , .' .

. Отвественными узлами.системы "инвертор - группа погружных 3] являются датчикг уровня жидкости в скв'-кине-и. температуры статор; обмотки двигателя ЭЩ,которые устаїАвливаются между двигателем стабилизатором ЗЩІ и находкятся в среде жидкости давлением-0-2и-г п 1<лг:ерэтуроа окружающей среди 0-80°С„Проведенные м'итрологичесі исследования ПОНПЭР.та’роб--тс-лособность этих элементов.что удовле воряет метрологическим требованиям предъявляемым к системе в целс

. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ■ ■ '• ■ V '

В дас>'ерта,чш осуществлено теоретическое обобщение і' практик

7.05 решеш-с ручной проблемы, кмеодее важное народно-хозяйс'твенис -р.'лвяиэ.гле рапработаны динамические модели при определении алге ■рктма частотного уггоавления погрукными двигателями насосов для не тчдосыче. ^ процессе проведенні//:, исследований получены следукгд: теоретические и прзкткчбекие результаты: .

•I. После изучения основных факторов окязыьэхщкх влияние на е лгтоу момента.на валу и определяющие кіігрузі?у на насос,получено мз -смэгическое.-выражение. нагрузочного момента в функщш .частот йр; щеапя насоса,являющийся главным определителей алгориша частот -о' уііравлс*яия шшьртора напрякення в рассмотренной системо.

2. Разработанные изтематіг-'зСкие модели позволяли определить сг&гмчэскиэ характеристики Системи,с учетом характера нагрузки на соса и ступенчатой фора напряжений инвертора для различных глуби прп частотном управе шш.

г. Определена,; основний потери в системо «обусловленные иэсину со?шальной нанрякг шш.с разработанные алггрнтш позво&уш

ІЙОІІІШ- !ТрЄЬІГ:!:01ШЄ ПО'ГерЬ , V. .П. Д . ,созф, ДОПУ ЗІЮЧсШИЯ TGUOB

«¡ШОСТІЇ. - л '

•1. Уатаматическая іду&’ь замкнутой системы частотгого упрш-!й ЭЦ11 дозволила произвести синтез этой .системи.

5. Применял шгод многофакторного планирования энспергчента ідізлдни. иараизтрц силового фильтра на вхидз шшзра’ора с учетом ¡оваітй отсветы!« резонанс»«« перенапрянешіа на конденсаторе ,тр ‘і її CJ 0ггіу-!,:сїтк, а такг.э шшшсащт реаг.тивноЯ п-щноста.

6. г&ьрзботаьа и создана упзнческая модель сіг^-^.аиюдгворада-

і результати. і:аох тйоротії'шс’.шх исследования. ’

. ООЇОБНОК СОДЕРЖАЩЕЕ ДМССЕРГМІГОШЮП

, РАБОТ» Ї1ШШ5К0 В СЛЕДУЩЖ ПУВЖГАІШХ:

о

1 .Касукоіз ?.д. йссдедовагаи* системи упраш.зиія двумя ОЩІ о го инЕе']/гора частоти - Баку .научно-техническая конференция дах учених.Тезисы л'ж.'іадов* 1937г. '

2.Багіірв С.М. ,Касумоа Р.Д. Блотс связи дли ододелешія часі ■

ртора при іюгщергюііш уровня жшдсоети в скважине. - Баку, СИорн. ства авт.кснтр и упр їв .нефг .wo3,иефргтор .пррм.-Баку,АзИНЬтав* , с. 34-14 , . ■

3.Рагиров С.М. ,”асу;.-,ов Р.Д.Тиристорный АЭП с. микропроцессорным влшшем.при автоматическом поддсркзнші лина/дашского уровня оетп в сква;..шш.~Сб.уШ н.т.коиф.-Свердловск,УІШ,1989;с-,Я -42 ,

і.Багиров С./.І. Дасу.\:с"> Р.Д. .Имрат.а О.С. Система преобразования зи;п .щдкости іі температури дангателя в скйа.:зшо*для управленім этой вращения Э1Щ. -Паку, Из в. вузов С0”Р,"Нефть н газ",.

-81 ‘ .

5.Багнров С.и.,Кас;’ьс13 Р.Д. Дингчщче яше ре:.- чы в инверторе •ШСТОТІЮМ уПраеЛеНИИ ДІ-УМЯ ЮГру.-НШІІ ЗІІН При несіте добыче.

, "Нефть и гаj •', >'6,1ЭЭ 3.

йічиий вклад диссертанта ь работы,білю'Пієнні, - n сой-..op-.;:. тредлоаціл идо и ирщо пенил блока к.нзи vh онрод. : -ид чы ■ -їіі

rropa,/3/ - разработал слег.у скзажинн--.! ик-ратурй 'системи. подлови* аде» структури ойстті ,/й/ -исшвдойил і итшчоскуц іь еиетепі; и ¡а\п:-ел p;w-- 1 оадачи на ЖМ. '

■ - 18 -

Гасымов Р»Ч» . . . .

"Инвертор - гуЗудиби насосл-р групу" системинин гургуларынын їєзлмклз идарзетмэси . . ■

' ' X V Л А С ' ' , '•

Нефтчнхармада гуЗудиби електрик мэрказдангачма нэсосувдан ІШІ исгифадо олудаасЫ Ііесабиіт іі&фт Ьасилагілші артыгнямаси м еэлалэрина «ахыл№щдир. ГИИ-з тнзликлэ идарэетманпн гэтбпги }.ал Ь.зырда истифадэ едилан дрограмла ндарэ тсулуїщзіі. фэргли олараг, арамсыз режима кечіїагіа ішкан всрир. .

. ДпссертисиЗа НПЙ11ДЭ пкіі в а даЬп артыг истнсмар гу^суиун динамики сэвиЗ,1эсгаш стабнл сахлаЗан ШШ-ин авгсматшс ндарэ системиндаа блЬс сдилир,. 1’>у систем гуЗудиби сэвиЗЗа сэ теыпзра' тур веричилзрдэн, инперторлу теслкк чевиричисшщзн* ндарэ с:хе-ыиндаи па алагэланднрнчи гургуардщ. вдярагдир.

ГуЗудлби мэркэздагт’ачма насосларш статик характеристика* ларынын арашдирылыасы патичасииДа гуЗунун мтхтзлиф дзршіли;ікид: даЗаныглы иш рекиминш сарЬяд гиЗмэтлэршэ уЗпк инвертору« чыхш пэркинли|5икик амплитуд вэ тезлиЗин гиЗи'Тлэра шэЗЗан едилшицднр. Азтоматик вдар? сііса£.миндз Зук момєішшни риЗази и*. даси, тгзликлэ іідарзеткз алгоритмі во насосум Зтклзшо габи-лиЗЗатица уЗ'гун кэрккнллЗин теІликдзи асылылыгы *а,3ин едил.'««ь дир* ГУЗудибн електрик марквздаигаіша насосу, ил? тозяик «еііири-чисіши бирлавдирзн кабел хзіїи, бир .чевирі-мщцш икн вэ даїш чо: гуЗудиби з'эркэздзигачма »асосларыши и.стисчаринда' З&р&наи дика 5'.;ки режимлзр: Г&Ш-лэрии еЗни вохтда ар*аи ^езлк&лэ изэ -салда* масі!, Зтк.%::каси, Зткетз іші рег.н.чинэ кечыэсиня вз с., гсЗри-ск-иусоидад кэркшшиЗин Зараадтк нткилар артдац тэдгиги едилмиаді Автоматні: кдарэетмг спстемин такллф олунаи модели, оцун ’«'ЗфкЗЗэт кеотаричилзрннин ?о вдарэ лар*метрлс-пинкн оптимал і чЗмаїларигаш мт»33зї едилмэсшэ имхан веряр». Идараетйэ сис-тешніш-синтез «эсэлаларипэ бахьтдкш вэ системна доЗаідолв ив шзртлэри ктаЗЗзн. едилмивднр;

Тэмр?бэтш плпплавдарклыасы тсулунун татбт! конкр-зг глїстем тчти тиристоряу теолш: псвиричисшшк ктч параыетрдэрй-*’«н сптшал гиЗыаглориншх лтэЗ^зи едклмесию нгдаш всрир. ' -Р-'йкки ьісді лїні ишлаикаеивдэ Ьзмкн параметрлзрэ уЗо^ системен! елемиклари сс.г*ш,!ииднр» •

Фипшп; ыодолдэ бахклаи снстемил ииіаш характзризв едэп ;■ .-.'Тйл;:ф раглнлзр тчтіі іг-лхарЕШіїли чс.<еаЗліз- осскяг'граылар апа-і!'яан в?ггр« ї»дгііг?іі'Л'ірии догруяууу.іу тосдпг едур-

Kasuuou R.D.

O ,

Questions of increase of oil extraction’/’t the expense of use f icsersive electric centrifugal punsp were considered. The use of requency guided electric centflfugal purap pernits to gc over to a ontinuous" rate In contrast to programed control of puap which sed today. ' . " . . ' .

There is considered the system of autonatic contiol of tuo nr ore. piitips when keeping dynamic level of a well in the thesis. The ystea'consists of level and tenperature sensors, tiristor ' ,

anvertor of frequensy. diagrams of control and block of onnections. , , .. . ’ ■ ' . . •

Ip virtueiof analysis of static character of electric ehtrifugal pusp there*were determined the values of auplltude.and ’requency of tension of invertor", the values conforming to lircit. alues of steady rate uith a different depth of oil »ell. In ircot’clance'¡nth loading capacity of puu^ there uere determined spendence of tension on 'frequency, alcoritim of 'frequency control id rsathenatical. expression of loading nouent,in the systea of jtouatic control. There uere investigated'cable line conr^cting lectric loading puap and frequency convertor, dynaaic conditions 'ising «hen use of tuo or sore loading puaps froa one convertor, jiaultarieous setting of puaps in sotion. throuing down and irawing up of lading and.etc.),- excess of losses because of m-sinu.>uSdal tension. ' . ' - , . . '

„ Suggested dynaaic uodel of the systsa of automatic control loued to deter'nine its qualitative indices and optimum .valium of mtrol paraneters. The questions of syntliesyj of .control svsb’B re considered and conc!iti_o..s of its ptahle work uere deteritiru,j.

The usr of ¡aethpd of experiaental planning allowed to ■

terrains optiB.ua vaiuu^ of. force field: of ti.e diagraa of frequency nvertoi . In accordance with these pen aaet.ers the phirMeal si>dev systea uas «orkfd up. , . .

The trustuorr.iness of condur* ed theorot^'al investigations. is nfir'jed by nUffle.'OHS oscillograias obtained for different.

Haitians of uari: of phis’lcal uodel