автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.13, диссертация на тему:Совершенствование конструкций и режимов работы гидравлических приводов в системах регулирования гидротурбин

На правах рукописи

Шавлович Зоя Анатольевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ В СИСТЕМАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГИДРОТУРБИН

Специальность 05.04.13.-"Гидравлические машины, гидропневмоагрегаты"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург-2004

Работа выполнена на кафедре гидромашиностроения ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет"

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор Исаев Юрий Митрофанович

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук,

профессор Нагорный Владимир Степанович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Иванченко Игорь Петрович

Ведущее предприятие: ПК ЗАО «Гидроавтоматика»

(г.Санкт-Петербург)

Защита состоится 14 декабря 2004г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.229.09 при ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" по адресу: 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул.,29, ауд. главного здания.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет".

Автореферат разослан:

2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор Б.С. Хрусталев

- у

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последнее время повысились требования международных энергетических стандартов к качеству электрической энергии, и, в частности, к точности поддержания синхронной частоты. Чтобы соответствовать этим требованиям, необходимо совершенствовать электрогидравлические регуляторы (ЭГР) скорости гидротурбин. И если с переходом на распределенные микропроцессорные системы к электронной части регулятора вопросов не возникает, то от электрогидравлической следящей системы (ЭГСС), которая, будучи замкнута обратной связью по положению поршня сервомотора (СМ) направляющего аппарата (НА), образуя внутренний контур ЭГР и непосредственно реализуя алгоритмы управления, требуется определенное повышение быстродействия и точности. Это напрямую связано с улучшением характеристик применяемых в этой системе гидроаппаратов.

Существуют два объективных пути разрешения этой задачи. Первый путь связан с конструированием нового или доработкой имеющегося регуляторного гидрооборудования применительно к новым требованиям. В этом случае требуются конструктивные разработки и практическая доводка специализированных изделий гидроавтоматики ЭГР, что сопровождается значительными производственными и финансовыми затратами. Второй путь предусматривает освоение типовой гидроаппаратуры, главным образом, электрогидравлических усилителей (ЭГУ) общепромышленного назначения в ЭГСС. Однако пропускная способность типовых ЭГУ не обеспечивает потребных расходов на управление СМ НА при принятых в настоящее время уровнях рабочих давлений в дроссельном гидроприводе ЭГСС. Как показывает зарубежная практика, повышение рабочего давления в ЭГР гидротурбин до значений 16-18 МПа по сравнению с применяемыми значениями 4-7 МПа позволяет существенно уменьшить

крупных масло-воздушных установок и удешевить стоимость регулятора в целом. Для крупных ГЭС применение типовых ЭГУ потребует изменения структуры гидромеханической части ЭГР. Указанные проблемы на каждом пути требуют специального изучения.

Состояние современных методов расчета и исследований в области новых конструкций и режимов работы гидропривода ЭГСС гидротурбин не снимает сложностей, связанных с его проектированием, расчетом, отработкой, производством и внедрением в практику. Этими обстоятельствами, а также возрастающими требованиями к ЭГР, объясняется необходимость совершенствования теоретических методов динамических расчетов ЭГСС.

Цель работы заключается в обосновании возможности совершенствования систем регулирования гидротурбин путем применения в них типовых электрогидравлических усилителей и повышения давления питания гидравлического привода ЭГСС.

Конкретные задачи работы:

- разработка математических моделей ЭГР, содержащего гидравлический привод необходимой структуры, позволяющих повысить точность при расчетах динамики процессов регулирования и учитывающих характер нагрузки на поршень СМ НА;

разработка методики и программы расчета на ЭВМ электрогидравлической следящей системы ЭГР гидротурбины радиально-осевого типа;

- исследование на основе разработанной методики влияния отдельных конструктивных и физических параметров устройств ЭГСС на качество процессов регулирования гидроагрегатами;

- обоснование предложенных расчетных методик путем сравнения результатов экспериментальных исследований и математического моделирования ЭГСС регулятора скорости гидротурбин;

применения в ЭГСС регуляторов скорости

гидротурбин, типовых ЭГУ общепромышленного назначения;

- исследование динамики ЭГСС, работающей в условиях повышенного уровня рабочего давления.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

- составлена система нелинейных дифференциальных уравнений, учитывающая как специфику нагрузки на поршень СМ НА, так и практически все значимые факторы, влияющие на свойства ЭГСС ЭГР гидротурбин. Эта система решена численными методами в среде Matlab Simulink;

- разработана методика расчета ЭГР гидротурбин радиально-осевого типа, которая обеспечивает удовлетворительное совпадение теоретических результатов с экспериментальными и пригодна для использования в инженерной практике;

- изучено влияние ряда конструктивных и физических параметров устройств, входящих в состав ЭГСС на рабочие процессы регулятора скорости гидротурбины;

- исследована в широком диапазоне частот полоса пропускания управляющей гидравлической части ЭГСС с ЭГУ, широко применяемом в гидротурбиностроении;

- исследованы основные проблемы, связанные с применением повышенного давления в ЭГСС регулятора скорости гидротурбин; показано, что при этом может быть обеспечено необходимое качество процессов управления, в том числе регулирование скорости гидроагрегатов, в пределах, устанавливаемых международными стандартами, например, UCTE.

Практическая ценность работы:

- обоснованы практические рекомендации по расчету и проектированию ЭГСС регулятора скорости гидротурбин, обеспечивающего требуемое качество управления, соответствующее международным стандартам, и имеющего увеличенный запас устойчивости;

-возможность оперативной оценки неисправностей ЭГР на основе

разработанной методики и программы расчета;

- показана целесообразность и техническая возможность перехода на повышенные давления питания в системах регулирования гидротурбин.

Реализация результатов работы Результаты работы внедрены в практику проектной и исследовательской работы ОАО «СМ»-«ЛМЗ» и применялись при расчете и проектировании дроссельного гидропривода ЭГР ГЭС Памир-1 (Таджикистан), ГЭС Хорог (Таджикистан), ГЭС Джердап-1 (Сербия) и при вводе в эксплуатацию опытного регулятора гидроагрегата № 4 Красноярской ГЭС.

Апробация работы. Результаты работы были доложены и обсуждены на: МНТК «Научно-технические проблемы современного гидромашиностроения и методы их решения» (5-7 июня 2001г., г.С-Петербург); на НТС ПК ЗАО «Гидроавтоматика» (2000-2002гт.); на НТС кафедры «Гидромашиностроение» СПбГПУ (2003-2004гт\); на НТС ОАО «СМ»-«ЛМЗ» (2002-2004гг.), на МНТК «Современное состояние и перспективы развития гидромашиностроения в XXI веке» (4-6 июня 2003г, г.С-Петербург).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, содержит 165 листов машинописного текста, 54 иллюстрации, 4 приложения и библиографию из 72 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и сформулированы основные задачи диссертационной работы.

В первой главе на основании обзора научно-технической литературы проведен анализ конструкций и структурных схем внутреннего контура

регуляторов скорости гидротурбин; раскрыты основные проблемы электрогидравлической следящей системы ЭГР гидротурбин и намечены пути ее совершенствования, рассмотрены методы анализа динамических систем.

Развитие систем автоматического управления гидравлическими турбинами показало, что современным международным требованиям к регулированию скорости среди всех известных типов наиболее полно отвечают электрогидравлические регуляторы. В этих регуляторах можно выделить два основных структурных блока: микропроцессорную панель и электрогидравлическую следящую систему. Объектом регулирования является гидроагрегат, который замкнут на ЭГР с помощью главной обратной связи по частоте вращения.

Ужесточение международных требований к качеству электрической энергии способствовало созданию микропроцессорных систем автоматического управления гидротурбинными установками. Благодаря совершенствованию электронных устройств, стало возможным отказаться от применения механических обратных связей в ЭГСС при автоматическом и ручном режимах управления, заменив их на электрические. Тем самым устранить люфты в рычажных передачах, влияние внешних помех, уменьшить габариты регуляторного оборудования. Однако конструкция и, соответственно, динамические характеристики основных гидромеханических узлов остались без изменения.

Повышение точности поддержания синхронной частоты ЭГР связано с необходимостью расширения полосы пропускания используемых в регуляторе элементов и устройств. Это требование является одной из предпосылок к использованию в ЭГСС ЭГР серийных узлов общепромышленной гидроавтоматики, имеющих высокие динамические характеристики. Однако, как известно из общей теории гидропривода, для теоретического описания динамических процессов в таких устройствах важное значение имеет учет нелинейностей гидравлического привода ЭГСС. Эти нелинейности приводят к

ухудшению чувствительности, снижению устойчивости системы и автоколебаниям. Данные вопросы изучались в известных работах В.И.Григорьева, В.В. Семенова, Д.Н. Попова и др.

В связи с развитием современных вычислительных средств и программного обеспечения наиболее перспективным направлением при проведении теоретических исследований работы нелинейных ЭГСС становятся численные методы решения уравнений, описывающих динамические процессы. Это позволяет сводить к минимуму число принимаемых допущений, полнее учитывать особенности конструкций исследуемых регуляторов, повысить точность и надежность расчетных данных. В частности, применительно к гидроприводу общепромышленного назначения эти вопросы хорошо изучены в работах Н.С. Гамынина, В.Н. Прокофьева и других, но требуют развития в отдельных отраслях приложения, например, в гидротурбиностроении.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям влияния параметров отдельных узлов ЭГСС на динамические процессы ЭГР. Эти исследования выполнены на основе математической модели ЭГСС, отличающейся от моделей, применяемых другими исследователя.

В такой математической модели были приняты следующие допущения: рассматривается гидроусилитель золотникового типа с симметричными щелями; давления р5 и р( в линиях подвода и отвода рабочей жидкости постоянны; модуль Е объемного сжатия рабочей жидкости не зависит от давления; внешние утечки из полостей гидродвигателя отсутствуют; волновые процессы в соединительных каналах и полостях гидродвигателя отсутствуют; линии подвода и отвода рабочей жидкости гидравлически идентичны.

С учетом перечисленных выше допущений была принята расчетная схема ЭГСС ЭГР радиально-осевой гидротурбины, показанная на рис. 1.

Система уравнений, описывающая математическую модель ЭГСС следует ниже. В ней установлено правило знаков по отношению к расходам рабочей жидкости: расход считается положительным в случае движения

рабочей жидкости в направлении от маслонапорной установки к сервомотору и отрицательным при движении рабочей жидкости от сервомотора к маслонапорной установке.

Силы, действующие на лопатки направляющего аппарата приведены к поршню СМ НА и учитываются в уравнении нагрузки следующим образом:

где - осевое усилие, определяемое действием

гидравлического момента и момента сил трения на лопатки направляющего аппарата при обтекании его потоком воды.

Рис.1. Расчетная схема электрогидравлической следящей системы

Уравнения расходов и£?2, поступающих в соответствующие полости СМ НА с учетом принятого правила знаков, перетечек и сжимаемости рабочей жидкости имеют вид:

при движении сервомотора в сторону открытия НА

при движении сервомотора в сторону закрытия НА

Расход через исполнительный золотник (ИЗ) при движении сервомотора в сторону открытия НА определяется как:

Ql = цщт1ахО)К,]2(р' ^(0)з18п(р5 -Р1Ц)), (6)

& =-цщлй1Х(г)К^2(Р2(1)р Р{)зщп(р2(1)-р(). (7)

Аналогично при движении сервомотора в сторону закрытия НА уравнение расхода имеет вид:

= -^х(1)кА2(р,(0 Р'^г8п(Р](1)-р(), (8)

'V

<2, = Ищя11х(ОК^2(р' Р2(0)*1§п(р,-р20)). (9)

Уравнение движения исполнительного золотника записывается следующим образом:

>п, + + Рщс +рх=Рт(ОА51-РзА*2- (10)

Уравнение расхода в полости управления исполнительным золотником £1ц при движении сервомотора на открытие НА имеет вид:

Л Епрз ™ Епрз «

Аналогично расход при движении сервомотора на закрытие НА определяется как:

П —П А-П 4-П — а I г°0! аРт(1) Л х(0<1Рт0) к Д тл Уи ~ Яи + + Шу - —7Г + т;--~7.--Аз1 Т,--м--ЧуЬРт •

<Ь Епрз Епр* ™

Расход через щель управляющего золотника (УЗ) при движении сервомотора на открытие НА выражается следующим образом:

- к^^х/о^ Рт(0)*1Яп(р5-рто)). (и)

Расход через щель управляющего золотника при движении сервомотора на закрытие НА имеет вид:

Qu = -Klx/ilmllx1(t)^(pJt> Pt)sign(pm(i)-pt). (14)

Уравнения электромеханического преобразователя динамического типа записываются следующим образом:

U(t) = RI(t) + [К1ЭДС(х1) + К2ЭДС(Х1,1)]^- + L(X])~, (15)

KlI(t) = mxI*^ + hxl^ + FmCxl+Fxl. (16)

С целью уменьшения утечек в среднем положении золотников ЭГСС, их изготавливают с положительным перекрытием.

Передаточная функция формирователя закона стабилизации частоты вращения при работе на изолированного потребителя имеет следующий вид:

К (Tds + l)(Ts + l)

^Фэсч^-^-—-(17)

фзсч Tds(Tfs + l) К '

Для того, чтобы система уравнений (1)-(16) могла быть включена в

описание работы гидроагрегата в целом, она должна быть дополнена уравнениями динамики ротора и гидравлических процессов в напорном водоводе. В данном случае эта часть системы описана согласно работам В.В.Берлина и Г.И. Кривченко следующим образом:

Теоретическое исследование влияния параметров ЭГСС на процессы стабилизации частоты вращения проводилось путем численного решения уравнений (1)-(18). Для этого была разработана методика математического моделирования на основе пакета 81ши1тк в среде МайаЬ. Рассматривался переходный процесс изменения частоты вращения от номинальной при малом изменении момента сопротивления на роторе гидроагрегата по ступенчатому закону. При этом номинальное давление питания в гидроприводе ЭГСС принималось равным 6,ЗМПа.

Численное решение уравнений математической модели позволило получить характеристики исследуемого ЭГР. К ним относятся: время запаздывания перемещения поршня сервомотора статическая ошибка по положению поршня сервомотора размах и частота автоколебаний на

поршне сервомотора размах и частота автоколебаний на

исполнительном золотнике отклонение частоты вращения от

номинальной в установившемся режиме

Результаты проведенных исследований показали, что при изменении параметров ЭГСС в целях повышения точности частоты вращения ротора гидротурбины в соответствии с установленными международными стандартами возможна потеря устойчивости ЭГР.

+Мд1)-мс- мд1 =мр]нт-

Л вп

У = /(а0м)> £?у =/(а0м>"1)> м) =/(<*<)„,щ). (18)

Теоретические исследования позволили сделать ряд выводов, касающихся влияния на работу ЭГСС сил сухого трения и положительных перекрытий в золотниковых парах специализированных ЭГУ. Повышению точности частоты вращения ротора гидротурбины и чувствительности ЭГСС при одновременном уменьшении автоколебаний на поршне СМ НА способствует снижение сил сухого трения в золотниковых парах. Уменьшение положительных перекрытий в исполнительном и управляющем золотниках при общем увеличении чувствительности системы вызывает увеличение амплитуды автоколебаний на сервомоторе.

На основании полученных выводов было предложено исследовать принципиальную возможность применения в ЭГР альтернативных - типовых ЭГУ общепромышленного назначения, которые обладают по сравнению со специализированными более высоким быстродействием и меньшей зоной нечувствительности.

Третья глава посвящена описанию проведенных экспериментальных исследований. В ней рассмотрены следующие задачи: получение динамических характеристик ЭГСС ЭГР с использованием специализированной гидроаппаратуры; сравнение результатов моделирования ЭГСС по уравнениям (1)-(16) с экспериментальными значениями; исследование принципиальной возможности использования типовых ЭГУ в электрогидравлической следящей системе ЭГР гидротурбин. В этой главе описаны используемые технические средства и методика проведения экспериментов, приведены результаты экспериментальных исследований.

Целями экспериментальных исследований были:

получение характеристик специализированного ЭГУ, используемого в ЭГСС ЭГР гидроагрегатов малых и средних ГЭС и сопоставление результатов эксперимента с результатами математического моделирования;

- подтверждение принципиальной возможности и исследование особенностей применения типовых ЭГУ в системах регулирования мощных отечественных гидроагрегатов.

Для определения характеристик специализированного ЭГУ на стенде регуляторного оборудования ОАО «СМ»-«ЛМЗ» была проведена серия экспериментов, целью которой было получение частотных характеристик, переходных процессов замкнутого контура ЭГСС и замкнутого контура ЭГУ. Давление питания в гидроприводе ЭГСС составляло 6,3 МПа.

Лабораторная установка включала микропроцессорную панель, в которой формировались сигналы управления ЭГСС; электрогидравлический усилитель ГЭС Аль-Адаим; сервомотор стенда. Компьютерный осциллограф и контрольно-измерительная аппаратура фирмы TWK позволяли синхронно регистрировать сигнал управления, перемещение исполнительного золотника и перемещение сервомотора стенда.

Для определения частотных характеристик рассматриваемой системы на ее входе было сформировано управляющее воздействие в виде синусоиды амплитудой равной 20%-40% от максимального сигнала управления. Частота управляющего сигнала изменялась в диапазоне 0,0054-40 Гц. Для экспериментального определения переходных процессов на входе системы задавалось управляющее воздействие в виде ступенчатой функции высотой 20%-40% от максимального сигнала управления.

Натурный эксперимент показал, что полоса пропускания замкнутого контура специализированного электрогидравлического усилителя составляет 4Гц, а время запаздывания перемещения исполнительного золотника составляет 0,05с. Положительные перекрытия золотниковых пар электрогидравлического усилителя существенно искажают форму процессов на выходе (рис.2); введение принудительной осцилляции на управляющий золотник способствует появлению на сервомоторе высокочастотных и низкочастотных автоколебаний.

Рис.2. Отклик ЭГСС на входной сигнал в виде синусоиды амплитудой 40% от максимального значения сигнала управления, частотой 0,5 Гц при отсутствии принудительной осцилляции на управляющем золотнике:

1 - управляющий сигнал; 2 - перемещение исполнительного золотника; 3 -перемещение поршня сервомотора

ЛАЧХ и ЛФЧХ, полученные в результате математического и натурного экспериментов показали, что математическая модель внутреннего контура ЭГР (1)-(16) дает удовлетворительное совпадение с экспериментом (рис.3). Это делает ее пригодной для теоретических исследований электрогидравлической следящей системы.

Экспериментальное исследование ЭГР с типовым ЭГУ 4WRLE10V-55M 3X/624TKO/AIM фирмы Rexroth было проведено на гидроагрегате № 4 Красноярской ГЭС. Быстродействие такого гидроаппарата в 2,5 раз выше быстродействия специализированных ЭГУ. Давление питания в гидроприводе

02000102020001020200010210000102020001100510010200

ЭГСС составляло 4 МПа.

§ -100 & -150 р -200 -250

1 ' \ * ) : М / ; .....ЬГ-Ж/ !■ \ ! ! ! о,-, > .1,.: V ! .

1 ! ; ! Н | \ .....НтЧ-г......................... ! ; | ^ ; < ' : V : ! Ч.Н 1 ' к ■

1 1.....М'П п....................1" .....НтН".......—Г ! ! : ; г Н 1 1 ! ! М ' ' 1

1 10

_________________ \ /2

-................... 4...........——......¡~

........-»]....... 4 | | | - ? | г ; - V

101 г, Гц 10'

Рис.3. Сравнение теоретической и экспериментальной ЛАЧХ и ЛФЧХ замкнутой цепи ЭГУ с принудительной осцилляцией на управляющем

золотнике:

1 - экспериментальная характеристика; 2- результат моделирования

Испытания ЭГСС были проведены на следующих режимах работы гидроагрегата: работа на осушенной спиральной камере; работа на холостом ходу; работа на энергосистему. В результате испытания были получены переходные процессы исполнительного золотника, переходные процессы сервомотора направляющего аппарата.

С помощью компьютерного регистратора и датчиков перемещения фирмы MTS одновременно регистрировались: сигнал управления ЭГСС, изменение частоты вращения ротора гидроагрегата, перемещение исполнительного золотника, перемещение сервомотора направляющего аппарата.

В ходе испытания ЭГСС ЭГР при работе гидротурбины на холостом ходу было определено значение ошибки регулирования частоты при различных коэффициентах усиления Кь Кг, а также различных постоянных времени ПИД формирователя закона стабилизации частоты вращения.

Результаты натурных экспериментов на Красноярской ГЭС показали, что первый отечественный опыт использования элементов типовой гидроавтоматики во внутреннем контуре ЭГР мощной ГЭС - положительный. Система регулирования отвечает своему основному требованию — поддержанию частоты вращения ротора гидроагрегата с заданной точностью и качеством регулирования, соответствующим международным нормам. ЭГСС устойчиво работает в широком диапазоне настроечных коэффициентов. Совпадение результатов эксперимента и математического моделирования по уравнениям (1)-(18) хорошее.

В четвертой главе рассматриваются особенности поведения ЭГСС регуляторов скорости гидротурбин в условиях работы при давлении питания в гидравлическом приводе ЭГР 14 МПа.

В качестве конкретного объекта этих исследований была электрогидравлическая следящая система ЭГР ГЭС Аль-Адаим.

В ходе теоретического исследования динамики электрогидравлической следящей системы ЭГР были определены следующие показатели качества системы: время переходного процесса электрогидравлического усилителя

время запаздывания перемещения исполнительного золотника электрогидравлического усилителя коэффициент нелинейных искажений КНИ выходного процесса замкнутого контура электрогидравлического усилителя; частота сдвига фазы на 90° в замкнутом контуре электрогидравлического усилителя ; наличие или отсутствие автоколебаний в установившемся процессе замкнутого контура электрогидравлического усилителя; время переходного процесса электрогидравлической следящей

системы (р', время запаздывания перемещения сервомотора направляющего аппарата коэффициент нелинейных искажений выходного процесса

замкнутого контура электрогидравлической следящей системы; частота сдвига фазы на 90° в замкнутом контуре электрогидравлической следящей системе наличие или отсутствие автоколебаний в установившемся процессе замкнутого контура электрогидравлической следящей системы.

Рис.4. Переходный процесс ЭГСС а) - специализированный ЭГУ, давление 6,3 МПа; б) - специализированный ЭГУ, давление 14 МПа; в) - специализированный ЭГУ, давление 14 МПа, механическая постоянная времени управляющего золотника уменьшена в 1,55 раза; г) - типовой ЭГУ С100, давление 14 МПа

Теоретическое исследование проводилось путем численного решения уравнений математической модели (1)-(16). Результаты этого исследования показали, что в случае повышения рабочего давления в ЭГСС до 14 МПа по сравнению с принятым в гидротурбиностроении 6,ЗМПа и применении специализированного ЭГУ быстродействие системы повышается в 2,2 раза, однако при этом наблюдается увеличение амплитуды автоколебаний на поршне сервомотора (рис.4а,рис.4б).

Рис.5. Переходный процесс ЭГР гидроагрегата ГЭС Аль-Адаим 1 - сигнал на входе ЭГСС Супр; 2 - относительное перемещение у

сервомотора; 3 — отклонение частоты /}; 4 — перемещение х исполнительного золотника

Снижения обнаруженного роста амплитуды автоколебаний можно достигнуть, уменьшая механическую постоянную времени управляющего золотника ЭГУ в 1,55 раза (рис.4в).

В случае применения типового ЭГУ С100 в ЭГСС ЭГР гидротурбин при давлении питания 14 МПа по сравнению с принятым в гидротурбиностроении 6,ЗМПа быстродействие ЭГСС увеличивается в 2,6 раза, время запаздывания перемещения исполнительного золотника уменьшается в 1,8 раза, коэффициент нелинейных искажений уменьшается в 20 раз. Автоколебания в установившихся процессах на поршне сервомотора не наблюдаются (рис.4г).

Анализ процессов стабилизации частоты вращения с типовым ЭГУ в ЭГСС и давлении питания 14 МПа, проведенный методом численного решения уравнений (1)-(18), показал, что точность поддержания частоты вращения ротора гидроагрегата соответствует международным стандартам (рис.5).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана методика расчета электрогидравлической следящей системы ЭГР гидротурбин радиально-осевого типа, основанная на нелинейной математической модели, обеспечивающая высокую расчетную точность вследствие более полного и точного учета особенностей реальной системы, таких как сжимаемость рабочей жидкости, перекрытия и силы сухого трения в золотниковых механизмах, ограничения по перемещению подвижных элементов в золотниках и сервомоторе, изменения давлений раздельно для каждой гидролинии и учете специфики нагрузки, действующей на поршень сервомотора направляющего аппарата.

2. На основе разработанной методики расчета проведены теоретические исследования (математический эксперимент) влияния ряда конструктивных и физических параметров узлов ЭГСС на динамические свойства регулятора

скорости гидротурбин с использованием лицензированных программных пакетов МайаЬ и 81шиКпк.

3. Проведены экспериментальные исследования рабочих процессов ЭГСС ГЭС Аль-Адаим в широком диапазоне частот, подтверждающие достоверность результатов теоретического моделирования.

4. Впервые на основе разработанной методики расчета были исследованы особенности динамических процессов, происходящих в ЭГСС ЭГР гидротурбин, если в ее структуре применяются типовые электрогидравлические усилители взамен специализированных ЭГУ единичного изготовления. По результатам этих исследований был введен в опытную эксплуатацию гидроагрегат № 4 Красноярской ГЭС.

5. Проведены исследования основных проблем, связанных с применением повышенного давления в ЭГСС. Показано, что при этом может быть обеспечено необходимое качество процессов управления, в том числе регулирование скорости гидроагрегатов в пределах, устанавливаемых международными стандартами. Применение типовых ЭГУ в данном случае оказывается наиболее эффективным.

6. На базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложены рекомендации по совершенствованию специализированных электрогидравлических усилителей ЭГСС ЭГР гидротурбин.

Результаты работы внедрены в практику проектной и исследовательской работы ОАО «СМ»-«ЛМЗ» и применялись при расчете и проектировании систем регулирования ГЭС Памир-1 (Таджикистан), ГЭС Хорог (Таджикистан), ГЭС Джердап-1 (Югославия) и при вводе в эксплуатацию опытного регулятора гидроагрегата №4 Красноярской ГЭС, в структуру которого входит типовой ЭГУ.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Горбешко М.В., Шавлович ЗА Совершенствование объемного гидропривода механизма регулирования гидротурбин.//Конструкции и рабочий процесс гидротурбин: Труды СПБИМАШ.-СПб., 1997. Вып.6.-С95-96.

2. Шавлович ЗА Предотвращение аварийных ситуаций в силовых агрегатах с объемным гидроприводом// Современное машиностроение: Сборник трудов молодых ученых. - 1999. - Вып.1. - С.221-224.

3. Шавлович ЗА Математическая модель гидравлического пресса с сервоусилителем типа С100. //Научно-технические проблемы современного гидромашиностроения и методы их решения: Труды МНТК, 5-7 июня 2001 г.-СПб.,2001.-С.125-128.

4. Исаев Ю.М., Шавлович З.А. Расчет дроссельного гидропривода с помощью 81МиЬШК//Проектрование научных и инженерных приложений в среде MATLAB: Труды Всерос.науч.конф., 28-29 мая 2002 г.-М, 2002.-С.628-635.

5. Афанасьев A.M., Дикарев А.В., Шавлович ЗА Использование методов машинного моделирования в среде Matlab Simulink для анализа систем автоматического управления гидротурбинами//Современное состояние и перспективы развития гидромашиностроения в XXI веке: Труды МНТК, 4-6 июня 2003 г.-СПб., 2003 .-С.212-222.

Лицензия ЛР №020593 от 07.08.97

Подписано в печать 0£-Н£ООЧ . Формат 60x84/16. Печать офсетная. Уч. печ. л Тираж №0 .Заказ 524

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в типографии Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая, 29.

»22466

РНБ Русский фонд

2005-4 23900

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ГИДРОТУРБИН И ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ.

1.1. Структурные особенности систем автоматического регулирования гидротурбин.

1.2. Требования, предъявляемые к регуляторам скорости гидротурбин.

1.3. Устойчивость внутреннего контура регуляторов скорости гидротурбин.

1.4. Автоколебания в системе регулирования гидротурбин, вызванные нелинейностями внутреннего контура.

В последние годы конкуренция на мировом и отечественном рынках энергетических машин резко возросла. Это связано с тем, что турбины различных типов, в том числе и гидравлические, а также вырабатываемая ими электрическая энергия, играют все более важную роль в экономике любого государства.

К качеству электрической энергии предъявляются определенные требования, которые регламентируются отечественными и зарубежными нормативными документами. Одним из важнейших требований является точность поддержания заданной частоты, значение которой согласно ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» составляет ±0,2 Гц [18].

Устройством, призванным поддерживать частоту вращения ротора гидротурбины в заданных пределах, служит автоматический регулятор скорости [19]. Для выполнения поставленной задачи регулятор формирует управляющее воздействие, призванное компенсировать влияние возмущений на режим работы данного агрегата. Отклонения регулируемого параметра системы регулирования гидравлическими турбинами — частоты вращения — возникают, главным образом, при изменениях режима потребления электрической энергии. Обеспечить высокое качество стабилизации указанного параметра оказывается трудной задачей. И дело здесь не только в приемах разработки алгоритма, учитывающего все разнообразие возможных режимов функционирования. Не меньшее значение имеют проблемы создания средств регулирования, реализующих разработанный алгоритм наиболее эффективно. Вместе с тем пути создания эффективных аппаратных средств регулирования решающим образом зависят от требований, предъявляемым к их динамическим характеристикам.

Все проблемы, возникающие при проектировании и испытании системы регулирования, могут быть разделены на две группы. Одна включает в себя принцип работы регулятора, устойчивость, точность и скорость его действия, влияние различных факторов на эти свойства. Вторая касается технологических и эксплуатационных характеристик и охватывает крайне многообразные вопросы. Указанные проблемы объединяются общим понятием динамики регулирования. Факторы, определяющие эффективность системы регулирования, находятся в диалектической взаимосвязи с ее динамическими свойствами, которые непосредственно отражают качество выполнения задачи регулирования, то есть качество функционирования системы по своему назначению.

Увеличение быстродействия, надежности, уменьшение габаритов и возможность высококачественной отработки быстро и медленно изменяющихся сигналов являются* основными требованиями развития современных систем автоматического регулирования гидравлическими турбинами.

Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют системы, построенные на основе электрогидравлических элементов — электрогидравлические регуляторы скорости (ЭГР).

Структура» современных ЭГР гидравлических турбин включает командную - электрическую и исполнительную - гидромеханическую части, которые связаны между собой через электрогидравлический усилитель (ЭРУ). Гидромеханическая часть с ЭГУ, охваченная обратной) связью по положению поршня сервомотора направляющего аппарата, образует внутренний контур регулятора - электрогидравлическую следящую систему (ЭГСС).

Широкое применение электрогидравлических следящих систем в гидротурбиностроении требует проведения большого объема работ, связанных с их проектированием, изготовлением, наладкой и освоением.

В процессе проектирования возникают многочисленные вопросы, связанные с теоретическими и экспериментальными исследованиями ЭГСС. Объясняется это большим числом элементов, входящих в их структурные схемы, высоким порядком дифференциальных уравнений, описывающих их движение, наличием нелинейных характеристик и различных ограничений.

Решение этих вопросов требует знания динамических свойств элементов системы, а также глубокого понимания протекающих в них процессов. Поэтому теоретическое изучение и обоснование рабочих процессов отдельных звеньев системы, является актуальной задачей.

Мировые тенденции, направленные на снижение габаритов регуляторного оборудования и повышения устойчивости его работы, требуют применения надежных узлов гидроавтоматики в ЭГР. Существуют два объективных пути разрешения этого вопроса. Первый путь связан с конструированием нового или доработкой имеющегося регуляторного гидрооборудования применительно к новым условиям работы. Второй путь предусматривает освоение типовой гидроаппаратуры, главным образом типовых электрогидравлических усилителей, в системах регулирования гидротурбин. В обоих случаях указанные проблемы требуют специального изучения.

Как показывает зарубежная практика [66,71], типовая гидроаппаратура, в том числе и ЭГУ, отвечает всем условиям, необходимым для ее использования в регуляторах скорости гидротурбинных установок. Однако она наиболее эффективно работает при рабочем давлении в гидравлическом приводе не менее 12 МПа, против традиционных для ЭГР 4-7 МПа. Поэтому в международной практике наметилась тенденция на увеличение рабочего давления в регуляторах гидроагрегатов. Примерами могут служить ГЭС А1ЛМР088 (Норвегия), ГЭС М.1СЕ (Босния и Герцеговина) у которых рабочее давление в гидроприводе ЭГР составляет 18 и 16 МПа соответственно.

Увеличение рабочего давления в системе регулирования, вызывает новые проблемы, связанные с влиянием сжимаемости жидкости, утечками, устойчивостью и с необходимостью изменения структуры ЭГСС.

К сожаление в отечественной и зарубежной специальной технической литературе практически нет работ, посвященных исследованию особенностей работы внутреннего контура регуляторов гидроагрегатов в условиях повышенного давления, а также нет сведений о поведении этой системы с типовым ЭГУ. Поэтому возникает необходимость развития старых и создания новых методов теоретического исследования динамических свойств ЭГР, и в частности ЭГСС.

При рассмотрении динамики системы регулирования гидравлическими турбинами наиболее важное значение имеют проблемы устойчивости системы и качества процессов управления. Поскольку ЭГУ является связующим звеном между электрической и гидромеханической частями ЭГР, то качество его функционирования и работа ЭГСС в целом значительно влияеют на качество процессов управления системы регулирования гидравлическими турбинами. Таким образом, исследование динамики внутреннего контура регуляторов скорости гидроагрегатов имеет немаловажное значение и является актуальным.

Теоретическое исследование ЭГСС ведется методами математического моделирования. Основные узлы, входящие во внутренний контур регулятора описываются дифференциальными уравнениями и составляют единую систему, называемую математической моделью. Решение такой модели с минимальными упрощающими допущениями до последнего времени было довольно сложно получить.

Традиционным способом анализа математической модели ЭГСС была ее линеаризация одним из известных способов [7,12,44] и исследование методами теории линейных систем, которая к настоящему времени хорошо разработана.

Однако, на практике идеализация ЭГСС часто не допустима, т.к. при замене нелинейных уравнений линейными уменьшается не только точность расчетов процессов регулирования, но искажаются и даже могут исчезнуть качественные особенности процессов, возникающих во внутреннем контуре [45]. Последнее связано с наличием в системе регулирования гидротурбин элементов с существенно нелинейными характеристиками, к которым относят характеристики, не линеаризуемые при переходе к малым отклонениям переменных. Одна из важнейших особенностей нелинейности ЭГСС заключается в том, что, в ней могут возникать автоколебания. Численный расчет нелинейного внутреннего контура регуляторов скорости гидроагрегатов

25,36,41] можно вести, используя метод конечных элементов Рунге-Кутта или аналогичными.

В связи с ранее существовавшими трудностями в решении нелинейной математической модели ЭГСС, которые были вызваны необходимостью обрабатывать большое количество математических вычислений при отсутствии быстродействующих вычислительных устройств и необходимого программного обеспечения, анализ динамических свойств внутреннего контура производился либо без учета, либо с учетом одной существенной нелинейности. Основное внимание было уделено влиянию положительных перекрытий исполнительного золотника на характер движения сервомотора направляющего аппарата [48,56]. Характер изменения рабочих процессов в ЭГСС вследствие наличия положительных перекрытий на управляющем золотника, а также сил сухого трения в золотниковых парах исследован еще не достаточно.

Анализ показывает, что дальнейшее совершенствование теоретических методов исследования систем регулирования гидравлическими турбинами требует более полного учета нелинейных свойств элементов этих систем и разработки уточненных методов решения.

Таким образом, из изложенного выше следует, что развитие теоретических методов исследования систем автоматического регулирования гидротурбинами представляет собой актуальную задачу, имеющую большое научное и практическое значение.

Исходя из вышесказанного, сформулированы следующие положения диссертационной работы.

Основная задача диссертации заключается в обосновании возможности совершенствования систем регулирования гидротурбин путем применения в них типовых электрогидравлических усилителей и повышения давления питания гидравлического привода ЭГСС.

Современное развитие вычислительной техники и прикладного программного обеспечения достигло уровня, позволяющего методом математического моделирования исследовать нелинейные системы. В настоящей работе исследование динамических свойств ЭГСС регуляторов скорости гидротурбин велось в среде Ма1;1аЬ БтиНпк.

Теоретическое моделирование должно быть подкреплено опытными данными, которые в условиях ограниченного финансирования науки нелегко получить. Однако в данной работе удалось провести экспериментальные исследования, которые подтвердили теоретические вычисления.

Конкретные задачи работы:

- разработка математических моделей ЭГР, содержащего гидравлический привод необходимой структуры, позволяющих повысить точность при расчетах динамики процессов регулирования и учитывающих характер нагрузки на поршень сервомотора направляющего аппарата; разработка методики и программы расчета на ЭВМ электрогидравлической следящей системы ЭГР гидротурбины радиально-осевого типа;

- исследование на основе разработанной методики влияния отдельных конструктивных и физических параметров устройств ЭГСС на качество процессов регулирования гидроагрегатами;

- обоснование предложенных расчетных методик путем сравнения результатов экспериментальных исследований и математического моделирования ЭГСС регулятора скорости гидротурбин;

- исследование возможности применения в ЭГСС регуляторов скорости гидротурбин, типовых ЭГУ общепромышленного назначения;

- исследование динамики ЭГСС, работающей в условиях повышенного рабочего давления.

На основе теоретических исследований и экспериментальных данных получены следующие новые научные результаты:

- составлена система нелинейных дифференциальных уравнений, учитывающая как специфику нагрузки на поршень СМ НА, так и практически все значимые факторы, влияющие на свойства ЭГСС ЭГР гидротурбин. Эта система решена численными методами в среде Ма1:1аЬ БтпШпк;

- разработана методика расчета ЭГР гидротурбин радиально-осевого типа, которая обеспечивает удовлетворительное совпадение теоретических результатов с экспериментальными и пригодна для использования в инженерной практике;

- изучено влияние ряда конструктивных и физических параметров устройств, входящих в состав ЭГСС на рабочие процессы регулятора скорости гидротурбины;

- исследована в широком диапазоне частот полоса пропускания управляющей гидравлической части ЭГСС с ЭГУ, широко применяемом в гидротурбиностроении; исследованы основные проблемы, связанные с применением повышенного давления в ЭГСС регулятора скорости гидротурбин; показано, что при этом может быть обеспечено необходимое качество процессов управления, в том числе регулирование скорости гидроагрегатов, в пределах, устанавливаемых международными стандартами.

Практическая ценность:

- обоснованы практические рекомендации по расчету и проектированию ЭГСС регулятора скорости гидротурбин, обеспечивающего требуемое качество управления, соответствующее международным стандартам, и имеющего увеличенный запас устойчивости;

- определена возможность оперативной оценки неисправностей ЭГР на основе разработанной методики и программы расчета;

- показана целесообразность и техническая возможность перехода на повышенные давления питания в системах регулирования гидротурбин;

- введен в опытную эксплуатацию регулятор на Красноярской ГЭС, построенный на базе типового электрогидравлического усилителя.

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения.

В первой главе на основании обзора научно-технической литературы проведен анализ принципиальных схем регуляторов гидравлических турбин, основных проблем их эксплуатации и обоснованы цели и задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена разработке усовершенствованной методики расчета динамики ЭГР, обеспечивающей получение более точных и надежных результатов. Проведено теоретическое исследование влияния параметров внутреннего контура регулятора на динамику процессов регулирования гидроагрегатами.

В третьей главе изложены цели, методика и результаты экспериментальных исследований рабочих процессов во внутреннем контуре регуляторов гидротурбин с традиционными и типовыми ЭГУ. Приведено описание технических средств, используемых в этих исследованиях.

Четвертая глава посвящена теоретическим исследованиям особенностей поведения электрогидравлической следящей системы регуляторов скорости радиально-осевых гидротурбин в условиях повышенных рабочих давлений.

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном политехническом университете. В основу диссертации положены результаты теоретического и экспериментального исследования электрогидравлической следящей системы гидравлических турбин, полученные на ОАО «СМ»-«ЛМЗ» при разработки комплекса прикладных программ для инженерных расчетов.

Основные результаты диссертации содержатся в 5 работах, приводимых в списке литературы, и доложены на: Международной научно-технической конференции «Научно-технические проблемы современного гидромашиностроения и методы их решения» (5-7 июня 2001г., г.С-Петербург); на НТС кафедры «Гидромашины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика» ГОУ СПБИМАШ (1999-2002гг.); на НТС ПК ЗАО «Гидроавтоматика» (2000I

2002гг.); на НТС кафедры «Гидромашиностроение» ГОУ СПбГПУ (20032004гг.); на НТС ОАО «СМ»-«ЛМЗ» (2002-2004гг.), на Международной научно-технической конференции «Современное состояние и перспективы развития гидромашиностроения в XXI веке» (4-6 июня 2003г, г.С-Петербург).

Работа включает 165 листов машинописного текста, 54 иллюстрации, приложения и библиографию из 72 наименований.

Результаты работы внедрены в практику проектной и исследовательской работы ОАО «СМ»-«ЛМЗ» и применялись при расчете и проектировании систем регулирования ГЭС Памир-1 (Таджикистан), ГЭС Хорог (Таджикистан), ГЭС Джердап-1 (Югославия) и при вводе в эксплуатацию опытного регулятора гидроагрегата №4 Красноярской ГЭС, в структуру которого входит типовой ЭГУ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изложенные в диссертационной работе теоретические и экспериментальные материалы, посвященные исследованию особенности применения типовых ЭГУ в гидравлическом приводе ЭГР гидротурбин радиально-осевого типа и целесообразности, при этом, повышения давления питания в 2-3 раза позволяют сформулировать следующее заключение.

1. Разработана методика расчета электрогидравлической следящей системы ЭГР гидротурбин радиально-осевого типа, основанная на нелинейной математической модели, обеспечивающая высокую расчетную точность вследствие более полного и точного учета особенностей реальной системы, таких как сжимаемость рабочей жидкости, перекрытия и силы сухого трения в золотниковых механизмах, ограничения по перемещению подвижных элементов в золотниках и сервомоторе, изменения давлений раздельно для каждой гидролинии и нагрузки на поршень сервомотора направляющего аппарата.

2. На основе разработанной методики расчета проведены теоретические исследования (математический эксперимент) влияния ряда конструктивных и физических параметров узлов ЭГСС на динамические свойства регулятора скорости гидротурбин с использованием лицензированных программных пакетов МаОаЬ и БитшИпк.

3. Проведены экспериментальные исследования рабочих процессов ЭГСС ГЭС Аль-Адаим в широком диапазоне частот, подтверждающие достоверность результатов теоретического моделирования.

4. Впервые на основе разработанной методики расчета были исследованы особенности динамических процессов, происходящих в ЭГСС ЭГР гидротурбин, если в ее структуре применяются типовые электрогидравлические усилители взамен специализированных ЭГУ единичного изготовления. По результатам этих исследований был введен в опытную эксплуатацию гидроагрегат № 4 Красноярской ГЭС.

5. Проведены исследования основных проблем, связанных с применением повышенного давления в ЭГСС. Показано, что при этом может быть обеспечено необходимое качество процессов управления, в том числе регулирование скорости гидроагрегатов в пределах, устанавливаемых международными стандартами. Применение типовых ЭГУ в данном случае оказывается наиболее эффективным.

6. На базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложены рекомендации по совершенствованию специализированных электрогидравлических усилителей ЭГСС ЭГР гидротурбин.

1. Алексеев А.П., Челышев В.А. Анализ динамики гидравлического привода золотник-двигатель-нагрузка с учетом нелинейностей распределительного органа и взаимовлияния двух рабочих полостей//Ученые записки/ЦАГИ.-1975.-Т.У1, №4.-С.117-125.

2. Афанасьев A.M., Байков Г.М., Гавшин В.А. Система автоматического управления гидротурбин на программируемых контроллерах//Научно-технические проблемы современного гидромашиностроения и методы их решения: Труды МНТК, 5-7 июня 2001 г.-СПб.,2001 .-С.87-91.

3. Балагуров Е.В., Башнин О.И., Гельфанд Г.П. Разработка и внедрение систем управления гидроагрегатами ГЭС//Научно-технические проблемы современного гидромашиностроения и методы их решения: Труды МНТК, 5-7 июня 2001 г.-СПб., 2001.-С.91-95.

4. Берлин В.В., Муравьев O.A. Переходные процессы на ГЭС с уравнительными резервуарами.-М.: Энергоатомиздат, 1991.-152с.

5. Бессекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования.-М.: Наука, 1972.-768с.

6. Борисова Н.А. Теория и расчет переходных процессов следящего гидропривода с дроссельным регулированием с учетом нелинейности дроссельной характеристики//Труды/МАИ.-1959.-Вып.113.-С.55-66.

7. Владиславлев Л.А. Вибрация гидроагрегатов гидроэлектрических станций.-М.: Энергия, 1972.-176с.

8. Гамынин Н.С. Основы следящего гидравлического привода.-М.:Оборонгиз, 1962.-293с.

9. Гамынин Н.С. Гидравлический привод систем управления.-М.:Машиностроение, 1972.-376с.

10. Гаркави Ю.Е., Смирнов М.И. Регулирование гидротурбин.-М.-Л.:Машгиз, 1954.-348с.

11. Гидромеханические переходные процессы в гидроэнергетических установках/Под ред. Г.И. Кривченко.-М.: Энергия, 1975.-367с.

12. Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование гидроэлектростанций: Справочное пособие: В 2 т./Под ред. Ю.С. Васильева, Д.С. Щавелева.-Т. 1. Основное оборудование гидроэлектростанций.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-400с.

13. Гийон М. Исследование и расчет гидравлических систем.-М.: Машиностроение, 1964.-3 88с.

14. Горбацевич Е.Д. Левинзон Ф.Ф. Аналоговое моделирование систем управления.-М.: Машиностроение, 1984.-304с.

15. Горбешко М.В., Шавлович З.А. Совершенствование объемного гидропривода механизма регулирования гидротурбин.//Конструкции и рабочий процесс гидротурбин: Труды СПБИМАШ.-СПб., 1997. Вып.6.-С.95-96.

16. ГОСТ 12405-81. Регуляторы электрогидравлические для гидравлических турбин. Технические условия. Взамен ГОСТ 12405-75; введ. 1981-12-15.-М.Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1982.-7с.

17. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. — Взамен ГОСТ 13109-87; введ. 1999-01-01.-Минск: Межгос. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации; М.:

18. Изд-во стандартов, 1999.-31с.-(Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная).

19. Гутовский Е.В., Колтон А.Ю. Теория и гидродинамический расчет гидротурбин.-Jl.: Машиностроение, 1974.-368с.

20. Давидсон Б.А., Клявин J1.A., Соловьев В.М. Колебательность гидропривода системы регулирования гидротурбин//Энергомашиностроение.-1983 .-№10.-С. 10-12.

21. Динамика гидропривода/Под ред. В.Н. Прокофьева.-М.: Машиностроение, 1972.-288с.

22. Дьяконов В. Matlab.-СПб.: Питер, 2001.-560с.

23. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MATLAB: Специальный справочник.-СПб.: Питер, 2001.-475с.

24. Ерофеев A.A. Теория автоматического регулирования.-СПб.: Политехника, 2001.-302с.

25. Исаев Ю.М., Шавлович З.А. Расчет дроссельного гидропривода с помощью SIMULINK/ЯТроектирование научных и инженерных приложений в среде MATLAB: Труды Всерос.науч.конф., 28-29 мая 2002 г.-М., 2002.-С.628-635.

26. Казмиренко В.Ф. Электрогидравлические мехатронные модули движения: Основы теории и системное проектирование.-М.: Радио и связь, 2001.-422с.

27. Калашников A.A. Динамика регулирования турбин.-М.: Энергоатомиздат, 1999.-328с.

28. Клявин Л.А., Родионов Е.И. Модернизация систем управления гидроагрегатами действующих ГЭС//Энергомашиностроение.-1980.-№5.-С. 1416.

29. Ковалев H.H. Гидротурбины.-JI.: Машиностроение, 1971.-584с.

30. Конструкции и расчет гидротурбин/Под.ред. Е.В. Гутовского.-Л.: Машиностроение, 1974.-408с.

31. Кривченко Г.И. Автоматическое регулирование гидротурбин.-М.-Л. ¡Энергия, 1964.-288с.

32. Кривченко Г.И., Нудельман Г.И. Влияние постоянной времени сервомоторов на устойчивость систем регулирования гидротурбин//Энергомашиностроение.-1968.-№ 4.-С.4-6.

33. Лабораторный курс гидравлики насосов и гидропередач/Под ред. С.С. Руднева и В.Г. Подвиза.-М.: Машиностроение, 1974.-415с.

34. Лазарев Ю.Ф. MatLAB 5.х.-Киев: Ирина, 2000.-383с.

35. Летов A.M. Устойчивость нелинейных регулируемых систем.-М. :Госгортехиздат, 1962.-312с.

36. Литвин-Седой М.З. Гидравлический привод в системах автоматики.-М.:Машгиз, 1956.-312с.

37. Лычак B.C. Устойчивость внутреннего контура регулятора гидротурбин//Гидротурбиностроение.-1961 .-№8.-С.344-351.

38. Лямаев Б.Ф., Небольсин Г.П., Нелюбов В.А. Стационарные и переходные процессы в сложных гидросистемах.-Л.:Машиностроение, 1978.-197с.

39. Мэтьюз Д.Г., Финк К.Д. Численные методы. Использование Matlab.-СПб.: Вильяме, 2001.-713с.

40. Орго В.М. Гидротурбины.-Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1975.-320с.

41. Орлов Ю.М., Хлебутин A.A. Модель нагрузки, действующей на регулирующий клапан паровой турбины//! Д ТУ.,2000.-С. 138-142.

42. Пивоваров В.А. Проектирование и расчет систем регулирования гидротурбин.-Л.: Машиностроение, 1973.-288с.

43. Полушкин Н.П. Автоматическое регулирование гидротурбин.-Л.: Энергия, 1967.-292с.

44. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем.-М.гМашиностроение, 1987.-464с.

45. Попов Д.Н. Выбор параметров изодромных регуляторов скорости гидротурбин//Труды/ВИГМ.-1956.-Вып. 19.-С.87-127.

46. Попов Д.Н. Влияние характеристики сервомотора на режим регулирования скорости гидротурб и н ы//Труд ы/ВИГМ. -1958.-Вып.21 .-С. 110130.

47. Попов Д.Н. Регулирование гидротурбин по скорости и ускорению//Труды/ВИГМ.-1959.-Вып.24.-С. 150-178.

48. Потемкин В.Г. МАТЬАВ: Справ.пособие.-М.:Диалог-«МИФИ», 1997.-350с.

49. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов МАТЬАВ 5.Х: В 2 т.-М.: Диалог-«МИФИ», 1999.-Т.1.-366с.; Т.2.-304с.

50. Разработка и исследование новых структурных схем автоматического регулятора скорости гидротурбин: отчет о НИР: 0-4546/ЦКТИ; рук. В.И. Григорьев.-Л.,1965.-127с.-№ ГР 071405.-Инв.№ 14927.

51. Рамин Е.Л. Исследование качества регулирования скорости гидроагрегатов с учетом вероятностных характеристик нагрузки: Афтореф. дис. канд. техн. наук.-Л.,1969.-20с.

52. Семенов В.В. Управление частотой и активной мощностью агрегатов гидроэлектростанций: Дис. д-ра. техн. наук: 05.14.06/ВНИИ электромашиностроения.-Л., 1976.-374с.

53. Смирнов Р.П., Давыдов Н.И. О влиянии некоторых нелинейностей характеристик системы регулирования на работу гидроагрегата//Известия ВУЗ-энергетика.- 1968.-№7.-С.97-102.

54. Стодола А. О регулировании турбин//Классики науки/Д.К. Максвелл и др. Теория автоматического регулирования. Под ред. А.А. Андронова.-М. : АН СССР, 1949.-С.101-176.

55. Тарко J1.M. Переходные процессы в гидравлических механизмах.-М. Машиностроение, 1973.-168с.

56. Шавлович З.А. Математическая модель гидравлического пресса с сервоусилителем типа С100. //Научно-технические проблемы современного гидромашиностроения и методы их решения: Труды МНТК, 5-7 июня 2001 г.-СПб, 2001.-С.125-128.

57. Шавлович З.А. Предотвращение аварийных ситуаций в силовых агрегатах с объемным гидроприводом// Современное машиностроение: Сборник трудов молодых ученых. 1999. - Вып.1. - С.221-224.

58. Штейн Т. Оптимизация настройки регуляторов скорости гидротурбин с учетом нелинейности характеристики сервомотора//Труды II Международного конгресса Международной федерации по автоматическому управлению 1963 г.-М.,1965.-Т.4.-С.119-124.

59. Щеголев Г.С., Гаркави Ю.Е. Гидротурбины и их регулирование.-М.-Л.: Машгиз, 1957.-350с.

60. Электрогидравлические следящие системы/Под ред. В.А. Хохлова.-М. Машиностроение, 1971.-431с.

61. Электромеханические преобразователи гидравлических и газовых приводов/Е.М. Решетников, Ю.А. Саблин, В.Е. Григорьев и др.-М. Машиностроение, 1982.-144с.

62. Grein H., Bachmann P. Hydraulic torque on misaligned guidevanes/AVater Power&Dam Construction.-1976.-Vol.28.-№2.-P.37-40.

63. Gurnmer J.H.,Wust M. Current practice in the design of equipment for the regulation of large reaction turbines// Hydropower&Dams.-200 l.-№4.-P.l 14-123.

64. Hasenmaier K. Individual electro-hydraulic control of water turbine guidevanes//Voith Reseach and Construction.-1979.-Vol. 20 e.-P.5-12.

65. Moore B.C. Estimations of resonant frequency of hydraulic actuators//Prod.Eng.-1958.-Vol.29.-№ 37.-P. 15-18.

66. Nechleba M. Theory of indirect speed control.-Prague.: SNTL, 1964.273p.

67. Notton G.Y.,Tornbull D.E. Some factors influencing the stability of piston-type control valves//Proc.Inst.Mech.Engrs.-1958.- July. -P.5-15.

68. Pejovic S. On-line profit control, governing and protection of hydropowerplant units//International conference on technical system and fire, explosions, damages and burglary protective means. -Belgrad.,1996.-P.121-125.

69. Singal R.K. Checking of turbine control system (Running Turbine)//Electrical India.-1980.-Vol.20.-№ 23.-P.43-46.