автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Управление режимами электрических насосных станций оросительных систем



1 4 НОЙ й-» ** и- АКАДЕМИЯ НАУК РЕСГЬ БЛИКИ УЗБЕКИСТАН

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ

"КИБЕРНЕТИКА"

На правах рукописи

КАМАЛОБ Толя гая Сиражидннович

УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Сиецнальносге 05"ЛЗШ-управление в технических системах ,

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой стеаего» доктора технических паук

Ташкент - 1995

Работа выполнена в иьституте энергетики и автоматики Академии наук Республики Узбекистан

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Багиров С.М.

доктор технических наук, профессор Рахимов Ш.::.

доктор технических наук, профессор Хашимов A.A.

Ведущее предприятие - Институт Водных проблем АН РУз

Защита состоится Л час

на заседании специализированного совета Д.01S.12.21 в НПО "Кибернетика" АН РУ по адресу: 700143, Ташкент, ул. Ф. Ходжаева 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института кибернетики НПО "Кибернетика" АН РУз.

Автореферат разослан " " 1995г.

Ученый секретарь специализированного совета

д. т. н., профессор /? 3.3. Шамсиев

Ж

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность и народно-хозяйственная значимости проблемы.

В комплексе программных задач по производству хлопка-сырца и других сельскохозяйственных культур в Узбекистане и в целом в Среднеазиатском регионе важное место принадлежит "елиорацы земель за гчет машинного орошения. По объеь/ ai зргопотребления на-сссые станции систем машинного прошения (НССМО- являются одним из энергоемких объектов в регионе с потреблением электроэнергии порядка 11% от "общего количества потребляемой электроэнергии республикой.

Анализ состояния электропотребления НСМО показывает наличие значительных резервов экономии электроэнергии, достигающее в среднем до 10%. а в отдельных случаях до 18% в зависимости от конструктивных особенностей насосных станций и их назначения.

Ирригация Узбекистана в процессе своего длительного развития сформировалась в сложную многоотраслевую инженерную систему, . обеспечивающую водой народнохозяйственный комплекс республики, который включает в себя более 200 крупных оросительных систем, более 30 водохранилищ, гидротехнические сооружения, более 1300 насосных станций (НС) и 9000 скважин вертикального дренажа.

Расход электроэнергии по насосной станции в основном (97%) идет через электропривод насосов, на собственные нужды идет порядка 3%.

Одним из основных показателей работы HG является удельная норма расхода электроэнергии на перекачку воды,, которая в среднем по республике составляла 149,5 кВт. час/тыс. и. куб , при разбросе ее по отдельным НС от 254,6 до 24,4 кВт. час/тыс. м. куб. Из-за несовершенства методики расчета энергоемкости и иорм расхода электроэнергии эти показатели отличаются в несколько десятков раз по каждой НС. ■• : •

Анализ графика водоподачи по НС показьтет, что имеет место расхождение между графиком водоподачи и возмогтостью НС порядка на 15-20%, что зедет к перерасходу электроэнергии и оросительной воды, в случае не покрытия графика водоподачи - недодачи необходимого количества оросительной воды.

Перспективным направлением решения данной проблемы является разработка и совершенствование управления режимами НС на базе автоматизированного электропривода. При этом развитие автоматизированного электропривода НС должно решать задачи, связанные с управлением режимами работы насосных станций по обеспечении за-

данного расхода воды, снижению энергоемкости и удельных энергетических затрат, которые для оросительных НС весьма велики.

В этих условиях задача построения рациональь^х структур управления насосными станциями оросительных систем средствами электропривода с учетом законов и способов воздействия на технологический процесс, должна рассматриваться как специфическая задача, решаемая как дальнейшее развитие управления режима :и функционирования НС, основного энергосилового оборудования - электропривода и их средств по обеспечению более полного соответствия требованиям эффективной работы производственных машин, агрегатов и технологических комплексов, а именно насосных станций систем машинного орошения.

Вышесказанное позволяет сделать вывод о том. что в диссертационной работе решается актуальная проблема по разработке теории и принципов управления режимами электрических насосных станций и построения автоматизированного электропривода НС систем машинного орошения, . имеющая важное народнохозяйственное значение.

Цель работы и задачи исследования.

Основной целью работы является существенная экономия электроэнергии в одной из энергоемких объектов республики - насосных станций систем машинного орошения на основе комплексного исследования и анализа режимов работы насосных станций, их энергетической эффективности (энергоемкости), удельного расхода электроэнергии, гидрознергосилового оборудования путем создания и разработки теории, алгоритмов, моделей и совершенствования режимов управления насосных станций средствами автоматизированного электропривода , позволяющих эффективно экономить электроэнергию (решение одной из задач энергетической программы по энергосбережению) .

В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:

а) Определить энергоёмкость оросительных НС, обобщение эффективных энергосберегающих режимов насосных станций и определение путей их реализации.

б) Обоснование научно-обоснованных норм расхода электроэнергии на единицу объема перекачиваемой воды.

в) Разработка обобщенных статических математических моделей системы "двигатель-насос-трубопровод" и критерий оценки энергетических процессов в них.

г) Разработка обобщенной динамической модели системы "дви-

гатель-насос-трубопровод" без учета и с учетом упругости напорного трубопровода.

д) разработка рациональных структур автоматизированных электроприводов, реализующих рациональное управление технологическими процессами насосной станции, их выбор с определением законов управления.

е) Разработка способов управления режимами НС и их реализация.

Положения, выносимые на защиту.

1. Режимы энергосбережения и их составляющие, обеспечивающие эффективное энергосбережение в энергетической системе, включающей энергогидросиловое оборудование "двигатель-насос" как класса турбомеханизыа в системе оросительных НС машинного водоподъема.

2. Обобщенные энергосберегающие режимы электромеханического преобразования энергии в системе "двигатель-насос" и их обобщенные показатели.

3. Обобщенные математические модели по определению энерго-а.к'ОСТи (энергопотребления) насосных станций, методология научно-обоснованных норм расхода электроэнергии.

i. Обобщенные электродинамические модели системы "двигатель-насос-напорный трубопровод" с учетом и без учета упругости напорного трубопровода.

5. Структуры автоматизированных электроприводов, реализующих рациональные режимы технологического процесса работы насосных агрегатов с учетом конструктивных и технологических параметров системы "двигатель-насос-напорный трубопровод" и насосной станции.

6. Критерии управления режимами работы насосных станций, алгоритмы и программы их реализации.

Методы исследования.

При исследовании статических и динамических режимов, решении задач оптимального управления, определении законов частотного управления электроприводом, было использовано математическое моделирование с помощь» ЭВМ, основу которых составляют взаимосвязанная совокупность математических и физических моделей, адекватно отражающих исследуемые процессы в системе "двигатель-насос-трубопровод" в различных режимах. Выбор математических и электродинамических моделей определялся целью исследований и характером изучаемых процессов.

Математические модели электромеханических режимов частотного асинхронного электропривода и частотного разгона синхронно^

го электропривода включают в себя системы дифференциальных уравнений.

За основу метода решения системы уравнений взят метод Рун-ге-Кутта.

В работе использованы методы симметричных составляющих, многофакторкого планирования эксперимента, теория оптимизации, методы линейного целочисленного программирования.

Теоретические положения проверялись методом экспериментального исследования в физических моделях, опытных образцах и Натурных экспериментах.

Научная новизна работы.

1. Разработаны и обобщены рекимы энергосбережения и их составляющие, обеспечивающие эффективное энергосбережение в энергетической системе, включающей энергогидросиловое оборудование "электродвигатель-насос" как класса турбомеханизма в системе насосных станций машинного орошения.

2. Выявлены определяющие параметры критерия энергетической эффективности процесса электромеханического преобразования энергии в системе "электродвигатель-насос-трубопровод", дающие возможность выбирать соответствующий регулирующий конструктивный или технологический параметр при их выборе или проектировании насосных агрегатов и насосной станции в целом.

3. Разработана и научно обоснована статическая модель системы "двигатель-насос-трубопровод" с учетом конструктивных и рекшгмх параметров энерг'осилового оборудования насосной станции, позволяющая определять энергоемкость, удельные нормы расхода электроэнергии, прогнозировать и определять техническое состояние энергосилового оборудования.

4. Разработаны электродинамические модели системы "двига-тель-наСос-трубопроБод" с учетом и без учета гидравлического удара, позволяющие исследовать систему "двигатель-насос-трубопровод" в динамических режимах.

5. Обоснованы и разработаны рациональные алгоритмы и параметры . управления насосными агрегатами и насосной станции в целом, с учетом обеспечения заданного графика волоподачи. минимизации расхода электроэнергии на единицу объема перекачиваемой воды, обеспечения максимума водоподачи при ограничениях технологических параметров системы "подводящий канал-насосная станция".

6. Обоснованы и разработаны рациональные варианты регулируемых электроприводов для конкретных типов насосного оборудования, с учетом мощности насосного агрегата, конструктивных осо-

бенностей напорных трубопроводов, назклчения насосных станций, высоты водоподъема и других отличающих технологических и и коне-, труктивк. :х параметров системы.

Практическая ценность работы состоит в том, что осуществлено комплексное решение научно-технической проблемы разработки управ. ,>ния энерго- и водосберегащими режимами электрических насосных о;анций ороси^е/'ъных ' сис. эм на базе автоматизированных -элзкгропризодог переменного тока. - . ;

Совокупность полученных . теоретических ' и пракп. iecKHx результатов позволили решить ряд важных задач, связанных с определением научно-обоснованных норм расхода электроэнергии по уровням планирования насосная станция - Минводхоз РУ, критерии управления насосными станциями, обеспечивающих заданный график оо-доподачи, минимум расхода электроэнергии на единицу объема перекачиваемой воды, максимум водоподачи при ограничениях технологи-, ческих параметров системы: принципы построения автоматизированных насосных станций с использованием средств автоматизированных электроприводов; ...

рациональные структуры автоматизированных электроприводов, реализующих оптимальное управление технологическим процессом водоподъема насосной станции; с учетом конкретного вида насосного оборудования, типа и мощности насосного агрегата, конструктивных особенностей напорных трубопроводов и других отличающихся технологических и конструктивных параметров системы;

апгоритаы комплексного управления насосной станцией и электроприводов на базе микро ЭВМ с учетом особенностей гидросилового оборудования в системах машинного водоподъема, обеспечивающих управление насосными станциями по заданным критериям.

Реализация результатов работы.

Результаты научных исследований и практические рекомендации использованы в разработках; : ' ■ •

- методических указаниях по нормированию удельных норм расхода электрической энергии и прогнозированию „нергопотреблеГ.ля насосными станциями, каскадами насосных станций, скважинами и по уровням планирования-, . с алгоритмами и программным обеспечением на ПЭВМ IBM; . .

- научно-обоснованных удельных нормах расхода электрической энергии по насосным станциям и скважинньш насосным установкам по уроптн планирования министерства мелиорации и водного хозяйства: Республики Узбекистан; . ; . .„ /

- рекомендациях по оптимизации , технологических процессов.

ьодоподачи и эксплуатации гидроэ! зргетического оборудования каскада насосных станций им. 60-летия Октября, позволяющих экономить электроэнергию, расширить диапазон подач насосов при поагрегат-ном регулировании производительности насосных станций, повысить эксплуатационные показатели надежности гидросилового оборудования;

- опытно-произвЗ^ственной уста"овки систем^ электропривод регуляторов расхода и построения автоматизированной системы во-дораспределения, позволяющей улучшить режимы работы насосных станций, снизить непроизводительные потери воды, уменьшить расход электроэнергии за счет поддержания требуемых значений уровней нижних бьефов ГНС-2 и ГНС-3;

- рекомендациях по выбору оптимальных режимов работы насосных станций Карпинского магистрального канала с учетом узлов во-довыдела в Ульяновский канал, рабочую часть и Талимарджанское водохранилище; каскаде насосных станций им."60-лет Октября", насосных агрегатов ДВГНС; насосных станций Аму-Бухарского машинного канала;

- опытной установки расходомеров на насосных станциях Аму-Бухарского машинного канала. Голодностепская-1 каскада Го-лодностепских'насосных станций и уровнемеров;

- опытных установок системы регулируемого двухдвигательного асинхронного роторно вентильного каскада для параллельно включенных насосных агрегатов; частотноуправляеыых электроприводов с системой регулирования типа СДС-4000 для медленного вращения и точного останова синхронных двигателей мощностью 5-12,5 мВт, ти-ристорного преобразователя частоты для плавного регулирования производительности насосных агрегатов.

Результаты работы используются в учебном процессе при чтении спец. курса "Автоматизированный электропривод типовых промышленных механизмов", ведение курсовых и дипломных проектов длл студентов специальности "Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов" ТашГТУ, а также в учебных курсах "Автоматизация насосных станций и контрольноизмс-рительные приборы" и "Полупроводниковые системы возбуждения синхронных двигателей насосных агрегатов" для студентов специальности "Электроснабжение сельского хозяйства" ТИШМСХ.

■ Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: на У конгрессе ИФАК, Париж. Франция, июнь 1972 г., на Всесоюзном научно-техническом семинаре

по электрификации районов интенсивного земледелия. Ташкент. 1976 г.. на научно-технической конференции "Автоматизация с применением электрических устройств и автоматизированное управление производственными процессами в отраслях народного хозяйства". Ташкент, 1978 г., на VIII Всесоюзной научно-технической конференции по проблема),i автоматизированного электропривода, силовых полупроводных приборов и преобразователей на их основе. Ташкент, 1979 г., на II Всесоюзной межвузовской научно-технической конференции "Математическое, алгоритмическое и техническое обеспечение АСУП", Ташкент, 1980,1885 гг., на Всесоюзном научно-техническом совещании "Проблемы управления промышленными электромеханическими системами", Тольятти, 1982 г., на Республиканском научно-техническом совещании ""Электрификация и автоматизация технологических процессов орошения, возделывания, уборки и переработки хлопка-сырца", Ташкент. 1982 г.. на X Всесоюзном совещании по проблемам управления, Алма-Ата,1986 г., на Всесоюзном научно-техническом совещании "Проблемы оптимизации работы автоматизированных электроприводов", Ленинград. 1986 г.; на I Всесоюзной конференции по теоретической электротехнике. Ташкент. 1987 г., на национальной научно-технической конференции с международным участием "Автоматизация и электрозадвиживанията технологичните процессы АЕЗТГГ87, Болгария, Пловдив, 1987 г., Варна 1990 г..на научно-технической конференции "Совершенствование хозяйственного механизма в области экономии и повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов", Москва, 1987 г., на совещании в Министерстве мелиорации и водного . хозяйства СССР, Москва, 05.08.1988 г., на VIII научно-технической конференции "Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями", Свердловск, 1989 г., на научно-практической конференции "Проблемы энергосбережения и эффективность экономики региона", Ленинград, 1990 г., в отделении механики, процессов управления и информатики АН РУЗ, Ташкент, 10.07.1990 г.. на семинаре-совещании ученых энергетиков УзССР с энергетиками ведущих предприятий Узбекской ССР. Ташкент, 12-14.12.1990 г.. на научно-технической конференции "Проблемы стандартизации в энергетике и энергосбережении", 23-25 апреля 1S91 г.. Киев, на Республиканской научно-технической конференции "Кишлок хужалкги ишлаб чикаривда энергоресурслардан самарали фойдаланиш" 25-27 ноября 1993 г., на объединенном научном семинаре института энергетики и автоматики АН я энергетическом центре ТашГТУ им. А. Р.Беруни в секции электромеханика "Состояние и проблемы энергосбережения в

электромеханических системах" январь 1994 г.

Публикация. •

Основное содержание диссертации опубликовано в 62 печатных работах, опубликованных в международных, центральных и республиканских журналах в том числе в 3 монографиях, 20 статьях, 18 авторских свидетельствах и патентов, методическом указании "по нормированию удельных норм расхода электрической энергии и прогнозированию энергопотребления насосными станциями, скважинами и по уровням планирования" и 19 публикаций в других изданиях.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Объем работы без списка литературы, приложении, рисунков и таблиц составляет 235 стр.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, приведены основные положения, выносимые на защиту и практическая ценность результатов, данные о внедренных результатов работы.

В первой глазе на основе исследования и анализа энергосилового и гидросилового оборудования НССМО систематизированы и обобщены оросительные НС с учетом их технических и конструктивных параметров. Определены состав энергосилового и гидросилового оборудования* их количество и общая производительность по отдельным регионам и республики в целом.

Анализированы энергетические показатели НС, нормы расхода электроэнергии. Установлено, что НС в комплексе с насосными установками и энергетическим оборудованием представляют сложную электрогидромеханическую систему и являются энергоемкой отраслью в единой энергетической системе республики.

Составлена классификация гидроэнергетического оборудования НС по установленной (малой, средней и большой) мощности с учетом состава оборудования и конструктивным признакам.

Разработаны типовые ■ графики электрическил нагрузок НС по областям и республики в целом в режимах орошения, заполнения водохранилищ и промывки земель, повышения водообеспеченности. Выявлена значительная неравномерность графиков электрических нагрузок с максимумом электропотребления в летнее время.

Установлен критерий оценки эффективности энергетических

- и -

процессов в электромеханических системах, как передаточной (пункции мощности, определяемой из потенциальной энергии жидкости при обратном процессе работы системы в турбинном режиме к входной затраченной мощности электродвигателем. При этом,чем ближе коэффициент передаточной функции к единице, тем эффективен процесс энергетических процессов в электромеханической системе.

Разработаны и обобщены основы энергосбережения на НССМО, для реализации которых должно быть положено следующее:

обеспечение подачи НС строго по графику водопотребления, т.е. по потребности

CWp " Е Она +ÄQ„a Оптимизация режимов работы насосных агрегатов (НА) по снижению энергоемкости насосных станций по целевой функции Ц » Z Зва ( Q. H. 6„, 8,, К ) - min Выбор рационального типа электропривода и их энергосберегающих режимов й - У(п) » const; Q - Y(r¡) - var минимизация удельного расхода электроэнергии и

Ц • ДЗла -»min выработка реактивной энергии СД насосных агрегатов

<W = Y( и0. К, )

турбиный режим

Элв.т - У( <V. И,. 1,р. ДгР ) резким потребитель-регулятор

Эцстр "TCyj, Kg0 )

режим ГАЗС

Эвыд " Эяо1/ Ьг, £трЛвх Таким образом, на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований формулируется основная цель работы -существенная экономия электроэнергии в одной из энергоемких объектов - насосных станциях систем машинного орошения.

Вторая глава посвящена разработке статической модели системы "двигатель-насос-трубопровод".

Круг задач, требующих решения, основан на аналитическом методе исследования системы "Д-Н-Тр", на основе которых определялся удельный расход электроэнергии и ее прогнозирование, а также критерии сценки энергетических процессов.

Нами использован критерий энергетической эффективности Функционирования НС, как оценка энергетической эффективности любого процесса передачи или преобразования энергии в технологических процессах.

С учетом специфики системы "Д-Н-Тр" и технологического процесса энергетические показатели энергосилового оборудования НС .' рассмотрены с •. использованием критерия - эффективности процесса электромеханического преобразования энергии.

Отдельно для..одной НС критерий оценки эффективности энергетических процессов по мгновенной мощности и расхода будет

Зоцнс = р / а нг

- Для каскада насосных станций энергетическую эффективность мо&но представить в интегральной форме

■■: ■ ' "г .

£ [ Рив] <И

" Э » ' ■

- . УОЦ Кво ----:-

1 к е [ нг-дн ] г с скш <н

где Р г- потребляемая мощность электропривода, т - количество агрегатов, Нг - геометрическая высота, а - подача насоса, ДН -потери напора.

Или критерий эффективности для.каскада НС будет ,

Э0Ц као - е р. / [ (к - е ЛС14.4 ] с Я Нг + е ДН]

Практическая значимость критерия эффективности показывает что:

- рабочая точка на С1-Н характеристике насоса с возрастанием нумерации НС смещается влево от первоначальной рабочей точки, принятой на НС-1. - Это ыоает привести к смещению рабочей точки насоса с оптимальной зоны работы систе-мы "Д-Н-Тр".

- по мере возрастания НС по каскаду при одинаковых мощностях приводных двигателей типах насосов электродвигатель разгружается, т.е. коэффициент загрузки уменьшается, что также ухудшает критерий эффективности электромеханического преобразования энергии системы "Д-Н-Тр" в каскадах НС.

Выявлено, что для повышения эффективности электромеханического преобразования энергии системы "Д-Н-Тр" в каскаде НС необходимо:-'

- при проектировании и эксплуатации (управлении) рабрчую точку на 0-Н характеристике насоса принимать эа максимумом КПД насоса 'или оптимальной точки , и по мере возрастания нумерации НС смещать рабочую точку в сторону возрастания с переходом через оптимальную точку 0-Н характеристики насоса.

- чтобы сохранить рабочую точку в заданной (оптимальной) зоне необходимо строить НС с равными значениями геометрических высот подъема воды или с уменьшением Нг. (Например, НС Каршинс-кого магистрального канала, кроме НС-1, Нг приняты одинаковыми).

- чтобы сохранить рабочую точку в принятой (оптимальной) точке на Q-H характеристике, насоса необходимо сохранение Нг = coriFt и Q = const. TOifla с каждой последующей НП. из-за наличия потерь воды,отключается по одному НА, а разница в производитепь-ности будет покрываться другим регулируемым насосом. ■

- для сохранения заданной (оптимальной) зоны на Q-H характеристике насоса и коэффициента загрузки дзигателя на каждой НС предусмотреть регулируемые по производительности системы "Д-Н".

- для смещения рабочей точки на Q-H характеристике насоса варьировать уровнем нижнего бьефа + Иб (при + Нб происходит накопление потенциальной энергии).

- при проектировании и эксплуатации каскада НС выбирая соотношение Q и Н на рабочей точке характеристики насоса с учетом выше изложенного, путем улучшения критерия эффективности электромеханического преобразования энергии системы "Д-Н-Тр", загрузку электродвигателей (синхронных), уменьшать^ и за счет, этого больше загружать их выработкой реактивной мощности.

Рассмотренные положения вполне приемлемы к Наскадам НС с промежуточным отбором воды." .

В работе получены обобщенные , выражения определения норм расхода электроэнергии на один метр высоты подъема как! КнаМ,

Z -[Дэи-а1 Qflaol нна01 ]tj-1-1

ДЭгр -____:_

K,aiN, .. ; . .

£ С Qpaci Ннао1 ]t( 1-1

ДЭ„0 °дэ\0''+ АЭС / L' r Wi Н,ср3

Кормы расхода электроэнергии разработаны. д.пя следующих случаев планирования: насосная станция, каскад НС, районное, областное управление НС, а также уровень планирования - Минзодхоз РУ. .

Основными исходными данными при расчете норм расхода,электроэнергии являются графики водоподачи (водопотребления) на пла-

гируемый период времени (декада, месяц, квартал, год), параметры гидроэнергетического оборудования НС, а также эксплуатационные и технологические данные функционирования НА и НС в целом за рассматриваемый период времени.

Разработаны обобщенные алгоритмы и программы расчета норм расхода электроэнергии на ПЭВМ. На основе разработанной статической модели системы Д-Н-Тр" проанализирован критерий эффективности преобразования электроэнергии.

Анализ показывает, что на критерий эффективности процесса электромеханического преобразования энергии в системе "Д-Н-Тр" влияют ряд конструктивных, технологических и режимных параметров, которые в общем виде выражаются как:

Эоц ■ У ( (11р, 11р, Нг. 2-д• 2тр-В- пдв' русг' 3.. V Тпр и др.)

Сопоставляя все приведенные варианты регулирования производительности насоса отмечено, что выгодным с точки зрения показателя удельной нормы расхода электроэнергии является частотное регулирование скорости насоса.

Третья глава посвящена разработке обобщенных моделей системы "двигатель-насос-трубопровод" в динамических режимах.

Определены и сформулированы . круг задач, исследуемых на электродинамических моделях с учетом особенностей и режимов работы системы "Д-Н-Тр".

Исходя из поставленной цели, что обобщенная динамическая модель насоса должна обладать свойством управляемой обратимости в режимах насоса, тормозе и турбинном, идентичность режимов работы обеспечивается при соблюдении следующих разенств: Ы,.и (п) - Мод (п),

\ Ш > Ув Ш ,

■

<Н Ы

где Мок . Мен ~ соответственно моменты сопротивления модельной установки насоса и . натурального насоса;Уи(Ъ). УШ, dVи/dt^ dVн/dt - соответственно скорости и ускорения модельной установки насоса и натурального насоса.

Первое уравнение определяет требование равентсва характеров

изменения моментов сопротивления, создаваемое модельной наспсной установкой и натурным насосом на валу приводного олектродв: тате-ля. Второе и третье - определяет идентичность движений и ускорений системы "Д-Н1' с учетом электромеханических постоянных времени двигателя и механических постоянных времени насоса.

Математическая модель уравнения динамической модели имеет

вид: [ 1 + Top] K„Q

cos Q5 на

[ 1 + Т„р] IV

--:-q

сов Н5

[ 1 + TNp] K„q

к, се

Н

об Q6 Н5

_Ф -

Q8 HS

к, в5 Н5

Q5 Нб

ю5 QS Н8 h

Q5 аЗ П <об Н6

Г 1 -> Тцр] K„q

к„ оо5

Q5

. Q5 ш Ь HS

JP -

я ;

кя1 аб

[ 1 + Тцр] q •__<р -

hi QS

Q5 Н5

_h

кн QS

Условия моделирования получим приравнивая коэффициенты

уравнений, которые сводятся к следующему:

Jr WrC J„ Wh6 '

• Mr б Мяб

ue k l?i Щ

. Ce 9 %6 ,-k Hi Qe

R H," lie

Се Си Ф Иг6 к Н Об где Jdm, Лн - соответственно, моменты инерции вращающихся масс модельной установки насоса и реального (натурного) насоса; 1Мт, 1?а - соответственно, частота вращения модельной установки

ьасоса и реального (натурного) насоса.

Исходя из рассмотренных режимных процессов в системе "Д-Н-Тр" разработаны динамические модели системы (А.С. России; N 1797095, N 1833836, N 1833837, N 1830516, N 5050246/24, N 5049545/24) для случаев:

- Пуск и работу системы "Д-Н" при открытой регулируемой задвижке для вариантов работы нагое на индивидуальный напорный трубопровод и нескольких насосов в общий напорный трубопровод (параллельная работа насосов) с учетом гидравлического удара и без него в зависимости от длины напорного трубопровода.

- Пуск и работу системы "Д-Н" при закрытой регулируемой задвижке с последующим открытием ее для вариантов работы насоса на индивидуальный напорный трубопровод и нескольких насосов в общий напорный трубопровод с учетом гидравлического удара и без него в зависимости от длины напорного трубопровода.

Четвертая глаза посвящена разработке регулируемых электроприводов НА, их выбору с учетом технологических и конструктивных особенностей насосных^аг^егатов.

Сформулированы основные задачи регулируемого электропривода НА, позволяющие реализовать: рациональное использование электроэнергии и оросительной воды путем совмещения графика водоподачи НС с потребным его значением; гибкость управления нагрузкой энергосилового оборудования с целью совмещения его с работой энергосистемы; комплексную) автоматизацию НС по различным вариантам критерий управлений НА и НС в целом; проектирование НС с меньшим количеством энергосилового оборудования при одновременном переходе к более мощным агрегатам.

Исходя из технических особенностей режимов функционирования энергосилового оборудования, их конструктивных и мощностных параметров в качестве регулируемого электропривода НА могут быть использованы:

частотно-регулируемая тиристорнзя система преобразователь частоты - асинхронный двигатель на основе инвертора тока или вентильных двигателей для мощных систем двигатель-насос;

частотно-регулируемая тиристорная система преобразователь частоты - синхронный (асинхронный) двигатель на основе инвертора тока или напряжения для средних и малых систем двигателя-насос;

регулируемый электропривод на основе аекчхронно-вентильного каскада, определяемой предельной мощностью серийных двигателей с фазным ротором;

частотно-регулируемая тиристорная система преобразователь

частоты - синхронный (асинхронный) двигатель на основе непосредственных преобразователей частоты для мощных и средних электроприводов, а также электроприводы с параметрическим управлением;

асинхронный электропривод с параметрическим управлением для насоса малой и средней мощности.

Дается обоснование выбору регулируемого электропривода при переменной частоте вращения рабочего колеса насоса. Выявлены и определены основныз требования к регулируемому электроприводу, определяемые диапазоном регулирования частоты.вращения с учетом пусковых режимов 10 : 1 и более; пусковым моментом двигателя насосных агрегатов при моменте сопротивления 0,4 - 0,6 от номинального момента; тормозными режимами при потере привода (турбинный режим); согласованным вращением в рабочем и тормозном режиме системы "двигатель-насос" при параллельном и последовательном соединениях насосов в общий напорный трубопровод.

Рассмотрены пропорциональный и вентиляторный законы частотного управления АД. Практическая реализация вентиляторного закона регулирования требует измерения момента на валу привода. Из-за ограниченности диапазона регулирования насоса использование пропорционального закона регулирования является целесообразным и реализация его более проще.

Для поддержания постоянства коэффициента перегружаемое™, повышения устойчивости и экономичности частотно-управляемого СД необходимо регулировать его ток возбужния в функции момента сопротивления и компенсировать влияние сопротивления статорной обмотки, форсируя питающее напряжение.

Ток статора, электромагнитный и синхронизирующие моменты при пропорциональном законе регулирования с компенсацией зависят только от нагрузки. Вентиляторном характере момента нагрузки зависят от нагрузки и частоты. В системах без компенсации ток изменяется в функции нагрузки, частоты и коэффициента возбужденности, а моменты от нагрузки и коэффициента возбужденности.

Ток возбуждения в системах пропорционального регулирования без компенсации и с компенсацией . остается постоянным, равным своему номинальному значению, вентиляторном характере нагрузки изменяется в Функции частоты.

Для электропривода насосов, параллельно включенных в'общий напорный трубопровод разработаны и исследованы двухдвигатапьный асинхронный электропривод на базе асинхронного роторно-вентиль-ного каскада (A.C. России: N 860245, N 904162).обеспечивающий согласованное вращение системы "двигатель-насос" в рабочем и

тормознем режимах.

Определены основные электромеханические соотношения систем электропривода с общим инвертором, ведомым сетью, и резисторами в общей цепи роторов.

Разработан и исследован двухдвигательный электропривод на базе рабочего электрического вала (А. 3. России: N 1339868, N 1624655), позволяющие включение и синхронизацию валов двигателя в процессе включения и рабочем режимах. Для этих целей разработаны и определены основные соотношения для АД по схеме рабочего электрического вала с параметрическим управлением в роторной цепи, так и с дополнительными резисторами в'роторной цепи АД.

Для регулирования производительности НА с синхронным электроприводом, нами разработан и испытан тиристорный преобразователь частоты на базе автономного инвертора напряжения с режимом П-включения рабочих тиристоров (А. С. N 725167). Система управления состоит из двух блоков управляющих импульсов (по шесть выходных в каждом) и одного блока (по два выходных в каждом). Формирование управляющих импульсов с формированием угла ф реализуется как . ■"__

а! - ао1 А ао<р.....а^ Л а^ч»

Формирование основных импульсов а! > аб длительностью 2л/3 и реализуется функцией

а! = а/ V а„2'Л 6....Й6- V V а^' Л 8 Управляющие импульсы и третьего блока (по два выходных в каждом) формируются функцией: '

а!з = а? V аэ V ац; ац - ав V ащ V а12 где а? * щг импульсы второго блока управления. Разработана нами замкнутая САР напряжения АД способом, основанном на принципе постоянства абсолютного скольжения.

Экспериментальная проверка работоспособности разработанной системы производилась на тиристорно-преобразовательной установке и полученные результаты теоретических исследований дали хорошее совпадение с экспериментом. 4 ~ .;' ':

На НС "Саят", "Алат\ "Хамза-Г и "Хамза-2Н Аму-Бухарского машинного канала "Заурак" и др..были проведены экспериментальные исследования и внедрены системы регулирования скорости АД и СД.

На основе полученных результатов разработаны рекомендации по использованию регулируемых электроприводов для насосов с учетом конструктивной компановки насос-трубопровод, а также типа и мощности электропривода.

В пятой главе рассмотрены и проанализированы динамика сис-

теш "двигатель-насос-трубопровод".

Получена передаточная функция преобразователя частоты, насоса. напорного трубопровода, АН с учетом упругости механической части электропривода, а также общая структурная схема системы. Показано, что наличие в структурной схеме частотного управления двух входных управляющих воздействий не позволяет получить передаточную функцию системы в общем виде. Для этой цели необходимо рассматривать работу АД с учетом принятого закона частотного управления, что позволяет привести схему к случаю автоматического управления от одного управляющего воздействия. При этом выход задатчика частоты инвертора соединяется со входом системы управления выпрямителем при помощи специального функционального преобразователя, характеристика которого определяется принятым законом частотного управления.

Получена передаточная функция частотно-управляемого СД насоса в соответствии с принципом частотного управления с тремя управляющими воздействиями по каналам частоты управления, напряжения и током возбуждения.

Рассмотрены пуск и пусковые процессы в системе "Д-Н-Тр". Определяющими параметрами пуска СД приняты продолжительность процесса пуска, механические характеристики двигателя, момент сопротивления на валу при разных вариантах сочетания задвижек и наполнения трубопровода, и насоса. -

По нашим данным, для центробежного насоса типа 56 В-17, установленного на НС "Хамса-1", момент сопротивления при синхронизации составляет 0,49 Мн. для последовательно включенных центробежных НА у подпорного насоса типа 24 НДс, установленных на Го-лодностепских насосных станциях, он достигает 0,67 Мн.

Интересно проследить изменение потребляемой мощности и тока СД от момента синхронизации до достижения номинальной производительности при его работе с центробежным насосом.

Результаты натурных испытаний пуска Д-Н- с СД типа ВДС 325/44-18 мощностью 5000 кВт от момента его синхронизации, при котором задвижка закрыта, до момента, когда задвижка полностью открыта, показали, что ток и потребляемая мощность при закрытой задвижке составляют 0.5 номинальных значений. По мере открывания задвижки они нарастают с большой интенсивностью при 0,5 задвижки, достигая 0.9 номинальных значений.

Рассмотрены процессы пуска НА параллельно и последовательно включенных их на общий напорный трубопровод.

Исследованы пусковые режимы НА в системе асинхронного

двухдвигательного электропривода с электрической связью (АДЭЭС).

Анализ вариантов параллельного и последовательного пуска системы АДЗЗС показывает, что данный электропривод позволяет проводить последовательный пуск НА без нарушения технологического режима, поэтому следует придерживаться варианта последовательного пуска оросительной насосной установки, который приводит к уменьшению пускового тока приводных электродвигателей, примерно на 25-30%.

Установлено, что при переходе системы АДЭЭС с однодвига-тельного режима на двухдвигательный режимная рабочая точка несколько смещается вниз, поэтому , чтобы насос не попадал в зону работы со скоростью ниже г^щ ПРИ подключении второго НА следует предварительно поднять скорость работающего агрегата не ниже, чем на п 0,04 п„.

Асинхронный двухдвигательный электропривод с электрической связью приводных электродвигателей насосной установки в пусковых режимах обеспечивает согласованность скоростей АД, позволяет без нарушения хода технологического процесса водоподачи производить остановы и повторные подключения на совместную работу одного из параллельно включенных на общий напорный трубопровод НА.

Рассмотрены специфичные режимы работы регулируемых электроприводов, вызванные аномальными режимами в преобразователе. Специфичность работы электропривода на водоподъемных насосах заключается в том, что если в обычных механизмах так называемая "потеря привода" приводит к остановке механизма, то в насосных установках она приводит к обратному разгону двигателя-насоса,они реверсируют г.од давлением столба воды в напорном трубопроводе.

Наши исследования показывает, что к наиболее характерным режимам, приводящим к недопустимым условиям работы электропривода или к недопустимому превышению токов и напряжений в системе, способствующих выходу из строя элементов преобразователя, а также к выводу насоса из рабочего режима, следует отнести автоколебания в системе, самовозбуждение двигателе, опрокидывание инвертора, пропуск и открывание тиристоров и др. Это отражается на безотказной работе НА и всей системы из-за возникновения значительных динамических нагрузок с возрастанием давления в системе насос-трубопровод, сопровождающихся их гидравлическими ударами и резким повышением усилий во вращающихся частях НА. В электроприводах насосных установок с преобразователями частоты при потере привода можно реализовать любой из известных способов электрического торможения.

Аналлз и экспериментальные исследования показали, что в процессе работы системы самовозбуждение двигателя может возникнуть при резких снижениях частоты управления автономным инвертором, если допустить, что скорость ротора не успевает снизиться за время дискретного снижения частоты инвертора, скольжение АЛ становится равным нулю за период I - а/21 + 1;Б { где в - скольжение, 1 - частота инвертора, время выоега). При этом напряжение самовозбуждения двигателя закрывает тиристор-' инвертора, что приводит к полному отключении двигателя от преобразователя. Чтобы не допустить этого следует частоту управления при снижениях частоты вращения выбирать с учетом критической скорости снижения частоты управления инверторо1... Эта величина для управления АД по принципу поддержания постоянства абсолютного скольжения является значение равным в.

При постоянном значении электромеханической постоянной времени для всех прямолинейных участков механической характеристики двигателя получаем одинаковое время замедления привода в диапазоне изменения частоты налрякения от текущего его занчения до Р - р.

Теоретические и экспериментальные исследования показали, что колебательные процессы в асинхронном двигателе с выпрямительным мостом в цепи ротора (асинхронный вентильный каскад, двухдвигательный роторно-вентильный каскад) несколько отличаются от существующих. При значениях скольжений Й = 5/6, 2/3, 1/2, 1/3, 1/6, 1/9 (особые точки), в которых происходит асимметрия и отклонение скольжений от этих значений вызывает колебания ста-торкого тока. Характер колебаний токов статора показывает, что в магнитном потоке существует третья и кратные ему гармоники. При точном значении скольжений 8=1/3 третья гармоническая тока, наводимая в статорной обмотке, синхронно вращается с основной гармоникой и может совпадать по фазе или находиться в противофа-зе только с одной из фаз статорного тока. Результирующий ток будет соответствовать алгебраической сумме векторов 1а, 1„, 1с, с. 13, при этом значения токов по фазам для случая 13 в фазе с 1а

1а ^ ' • 1а ^с ■ I» "Л для случая 13 п противофазе с 1а

I V Т ■ Т «/ Т " т »= т

1а V. -1в < 4 ■ с•

где токи со штрихом - результирующий ток при 13 в фазе, с двумя

штрихами - результирующий ток при 13 в противофазе.

При опслонении скольжения (медленное смещение) от первоначального положения s = 1/3 в ту или другую сторону вектор тока i3 , вращаясь относительно основных векторов, будет поочередно пересекать каждую фазу статора в фазе или противофазе, вызывая тем самым колебание тока статора в каждой фазе. Такое изменение токов приводит к колебанию момента и скорости электропривода, что может привести к нежелательным гидравлическим ударам в системе насос-трубопровод.

Для подавления гидравлического удара в системе, нами предложен новый способ (А; С. N 18009170) с помощью управления электропривода насоса. При изменении установившегося режима движения воды в трубопроводе, волна повышения давления перемещается вдоль трубопровода. Появившееся избыточное давление, приводящее к гидравлическому удару, деформирует стенки и увеличивает напряжение в материале трубопровода. При этом подавление гидравлического удара в насосной установке осуществляется регулированием излишества объема воды путем управления насоса в противофазе волна гидравлического удара и пропорционально его амплитуде.

Шестая глава посвящена вопросам управления режимами насосных станций.

Для автоматизации НС с учетом рассмотренных задач предложены следующие критерии: управление НС по критерию поддержания удельных норм расхода электроэнергии на минимальном уровне, т.е. Эу ■* rain. При этом подчиненными будут значения расход и геометрическая высота подъема. Данный критерий может быть реализован при не очень строгом подходе к значению обеспечения НС его подачи. Управление НС по критерию поддержания заданного значения расхода, т.е. Е Q„a°= Е QnoTP при этом подчиненным будет Эу -» mln. Управление НС по критерию Е QBa = Е подчиненные Эу и!п, Нг. Управление НС по критерию Нг = const подчиненные Q, Эу.

Для этих критериев разработаны алгоритмы управления.

Сформулированы задачи оптимизации функционирования оросительных НС с позиции обеспечения экономичности и покрытия графика водопотребления. Одним из основных критериев оптимальности принят минимум удельных норм расхода электроэнергии, на единицу объема перекачиваемой воды (минимум энергоемкости - как величина обратная энергетической эффективности). Проанализированы режимы работы НС с осевыми поворотно-лопастными насосами, центробежными и каскадами НС.

В качестве критерия оптимальности принимается целевая функция

Ц - Е 3, ( Q. H. бя, 6j. К ) -» min'.

1-1

где Э[ - потребляемая электроэнергия i-ой HC, Q - расход, Н -напор, бн, бв - уровни нижнего и верхнего бьефов, К - параметры управления (для осевых насосов можно принять угол разворота лопастей р).

Разработаны оптимальное распределение производительности НС с осевыми поворотно-лопастными насосами с точки зрен: я минимума, а также обобщенная математическая модель оптимизации режимов работы НС с центробежными насосами в введением критерия минимума удельных норм расхода электроэнергии с учетом и. без учета количества переключений наносных агрегатов, выдерживая последовательность их включения и отключения.

Математическая модель рассматриваемой 'задачи на минимум т удельных норм расхода электроэнергии имеет вид п п \

F = Е Е Эу, j xf}' -»■ raln | 1=1 J=i 1

Е xj = 1 J - l.n (а) } 1=1 I

E xj = i 3 " l.n (6) | J=1 '

где условие (а) означает, что совместная работа НА по заданной строке может быть только с одним из НА этой строки; . условие (б) означает, что совместная работа НА по заданному столбцу может быть только с одним из НА этого столбца.

Математическая модель" для'случая оптимизации удельных норм расхода электроэнергии с критерием обеспечения наименьшего количества переключений НА, выдерживая последовательность их включения и отключения имеет вид "z п

F = Е Е а, j} -» min | 1-1 j-1 ' I

Е аи = 1 j = 1 > п } 1=1 '

Т. au = 1 1 = i,z |

J-l I

atj - [ 0; 1] '

В результате решение приведенных систем уравнений можно получить режимные карты работы НС г заданными критериями jправления,

Из условия оптимального распределения геометрической высоты подъема воды между НС выведены основные аналитические зависимости по уровням бьефов НС, позволяющих работать НА с минимумом удельных норм расхода электроэнергии.

Определен закон регулирования возбуждения однотипных приводных СД в зависимости от их количества, уровня напряжения и момента на валу, обеспечивающих минимум суммарных потерь в приводных двигателях и систем электроснабжения

г~

Kib '/в, Ки2 + в2 КиДи2 1 / К,2

■ Bt =

1 + ¿¡(п]/ЬГ(п) ]

в2 = x*2/ke2 cos2 <р„

где Км, Кн - относительные значения момента и напряжения сети, Ке - относительная ЭДС двигателя, Д! (п) и Д2(п) - коэффициенты, входящие в суммарные потери.

Учитывая неравномерность годоеого графика водопотребления и в поисках наиболее эффективных энергосберегающих режимов НС, рассмотрены и определены НС в качестве потребителя-регулятора электроэнергии.

Такие режимы наиболее эффективны для каскадов НС , особенно с большой протяженностью между НС каскада. Разность между максимальной и минимальной суточными нагрузками представляет собой регулируемый диапазон мощности.

Для покрытия переменной части графика электрических нагрузок нами принято четыре критерия управления

Ос = const , 0,, = const ;

Об = var , Or, = const ;

Qj = const , Q„ » var ;

Q5 » var , q, » var ;

где Qq - базовый отбор воды из питающей реки (бассейн), м /с;

0„ - расход воды потребителем, м3/с.

Первый критерий зависит от требования потребителя, который не допускает перерыва в подаче воды и ограничивается возможностями питающего бассейна (жесткий режим). Второй критерий связан с ограничением для потребителя, как и для первого критерия, в то время как питающий бассейн допускает переменный режим отбора воды в течение суток. Третий критерий обусловлен ограничением, накладываемым питающим бассейном, в то время как потребителем допускается переменный режим работы, например, при заполнении водохранилища. Эти режимы можно назвать полужесткими. Четвертый критерий не имеет ограничений, т.е. питающей бассейн и потребитель в течение суток допускают переменные режимы.

Коэффициент отключения мощности КДр можно представить как t \ КЛр « 1 - | N nHCl + N nHci |/ Е NJBn \. /

где NnHCl- суммарная мощность первой насосной станции, обеспечивающая Qe, NnH0, - суммарная мощность последней НС, обеспечивающая Можно определить коэффициент КДр по каждому критерию.

Нами на основе теоретических и практических исследований режимов работы НА и НС в целом с учетом средств контроля и учета технологических параметров разработана новая система автоматического управления процессом водоподачи НС (A.C. России N 1620684) путем плавного изменения производительности одного (двух) из насосов посредством регулируемого электропривода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации осуществлено теоретическое обобщение и практическое решение научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение в области энергосбережения в эжнергетической системе, включающей энергогидросиловое оборудование "двигатель-насос" как класса турбомеханизма с большим удельным потреблением электроэнергии, где научно-обоснованный подход к решению проблемы энергосбережения в электрических НС систем машинного

орошения, позволяющий связать'воедино все составляющие по разработке управления энергосберегающими режимами, их статических и динамических моделей, регулируемых электроприводов - как основной энергетический канал преобразования энергии.

В процессе решения этой проблемы получены следующие основные результаты:

. 1. Проведен комплекс исследований по систематизации и обобщению гидроэнергосиловогс оборудования насосных станций систем машинного орошения по Узбекистану с учетом их состава и конструктивной компановки, энергоемкости, графиков электрических нагрузок и водоподачи, позволяющих сформулировать основные цели и задачи исследований по управлению режимами оросительных насосных станций,

2. Разработана впервые обобщенная математическая модель электромеханического ' преобразования энергии в системе "Д-Н-Тр" позволяющая определять:

- мгновенную потребляемую мощность системы "Д-Н" и подачу насосного агрегата,

- мгновенное значение удельного расхода электроэнергии,

- интегральные значения расхода электроэнергии и объема перекачиваемой воды за заданное время (час, сутки, декада, месяц, квартал, год), как НА, так и НС в целом,

- интегральное значение удельной нормы расхода электроэнергии за.час, сутки, декаду, месяц, квартал, год,

- прогнозируемую удельную норму расхода электроэнергии и расход электроэнергии в целом за заданное время, при заданном графике водог.отреблення.

На основе математической модели разработана методика определения удельных норм расхода электроэнергии и их алгоритм для расчета на ЭВМ для насосного агрегата в отдельности, насосной станции в целом, каскада насосных станций и уровням планирования. '. .

Выявлено и проанализировано влияние конструктивных, технологических и режимных параметров НА на эффективность процесса электромеханического преобразования энергии и эиергоомкости системы "Д-Н-Тр" как:

- изменение диаметра рабочего колеса насоса в пределах от номинального \ значения на 10% '(обрезка) приводит к увеличению удельной нормы расхода электроэнергии на 17%, подача воды уменьшается на 36?. причем функция имеет нелинейный характер,

- изменение частоты вращения насоса до 0,85 пн не приводит

к изменению значений удельной норма расхода электроэнергии, начиная с 0,85 пи до 0.8 пн происходит повышение удепьных норм расхода электроэнергии, >

- изменение геометрической высоты подъема воды на удельную норму расхода электроэнергии оказызает существенное влияние. Функция Эи -ф (НР_) имеет нелинейный характер с минимумом для определенных значений Нг.

В результате сравнения по значениям энергоемкое./» для трех вариантов регулирования производительности насоса дросселированием, изменением диаметра.рабочего колеса'насоса,обрезкой, изменением частоты вращения насоса, . выявлено, что самым неэкономичным является регулирование производительности насоса дросселиро- . вашем, далее следует обрезка рабочего колеса насоса. Зффектнь-■ дам показателем удельной нормы расхода электроэнергии является изменение частоты вращения рабочего колеса, причем эта область лежит в пределах от 0„ до 0,5 .■>■■.

3. Впервые разработаны обобщенные динамические модели системы "Д-Н-Тр" с учетом характера изменения момента сопротивления насоса для случаев:/ ;■■:' // '//-/'•:■'

а) Пуск и работу системы "Д-Н" при -открытой: регулируемой задвижке для вариантов работы насоса на индивидуальный напорный трубопровод и нескольких насосов в /общий напорный трубопровод (параллельная •работа насосов) с учетом гидравлического удара и без него в зависимости от длины напорного трубопровода.

б) Пуск и работу системы "Д-Н" при закрытой регулируемой задвижке с последующим открытием ее для вариантов работы : насоса на индивидуальный напорный трубопровод и нескольких насосов в общий напорный трубопровод с учетом гидравлического удара и без него в зависимости от длины напорного/трубопровода,

4. Выявлены и сформулированы основные требования к регулируемому электроприводу: диапазон регулирования частоты вращения с учетом пусковых режимов 10:1 и более; обеспечение пуска насосных агрегатов при моменте сопротивления 0,4 - 0,6 от Мн; обеспечение тормозных режимов при потере привода (турбинный режим); при параллельном и последовательном соединении насосов в общий . напорный трубопровод для создания равномерного.давления и произ-/ водительности согласованного вращения системы "двигатель-насос" в рабочем и тормозных режимах. * ' ,; * „'// /:,1/;'/. ? " '':,/ /

.5. Определены базовые варианты рёгу.мруемых асинхронных и-синхронных электроприводов с учетом мощности НА и .конструкции напорных трубопроводов. Сформулированы их задачи, связанные с

переводом-электропривода иа регулируемый з сочетании с нерегулируемым- позволяющий: повысить гибкость управления, рационально использовать электроэнергию и оросительную воду, реализовать комплексную автоматизацию НС, проектировать НС с-меньшим количеством энсргосилозого оборудования при одновременном переходе к более мощным.агрегатам.

Рассмотрены пропорциональный и вентиляторный законы частотного управления АД. Практическая реализация вентиляторного зако-н£,гр?гулиравания требует измерения момента на валу привода. Из-за ограниченности диапазона регулирования насоса использование пропорционального закона регулирования является целесообразным и реализация его более проще.

6. Для реализации управления НС регулированием частоты вращения НА разработаны и исследованы частотноуправляемые АД и СД электроприводы, в которых частотноуправляемый АД построен на принципе поддержания постоянства абсолютного скольжения, как одной из наиболее перспективных схем; частотноуправляемый СД на базе нового автономного инвертора напряжения с режимом П-включения рабочих тиристоров и системы управления инвертором на логических элементах и формирователя напряжения на входе СД.

Для параллельно и последовательно включенных НА разработаны новые электроприводы переменного тока на базе двухдвигательного асинхронного электропривода, в которых выравнивание скоростей вращения АД достигается за счет электрических свойств соединенных АД по роторным цепям, -и рабочего электрического вала с параметрическим управлением по роторной цепи, позволяющей обеспечивать достаточный синхронизирующий момент АД в широком диапазоне соотношений моментов на взлу приводных двигателей и их синхронизацию на ходу. ■ '

Для пусконаладочных и ремонтных работ крупных НА с вертикальными осевыми и центробежными насосали разработан низкочастотный СД, питаемый от непосредственного преобразователя частоты и установлено,- что температура нагрева различных частот приводного СД находится в допустимых пределах по классу изоляции и может- работать в длительном режиме, в диапазоне частот 0 * 5 Гц.

Разработаны рекомендации по выбору регулируемых электроприводов НА с учетом типа насоса, конструктивной компановки напорных трубопроводов и технологических параметров системы.

- ,7., Получена передаточная функция преобразователя .частоты, насоса,; напорного трубопровода. АД с учетом упругости механической части электропривода и построена общая структурная схема

системы.

Получена передаточная функция частотно-управляемого СД насоса в соответствии с принципом частотного управления с тремя управляющими воздействиями по каналам частоты управления, напряжения и током возбуждения. . • -

Рассмотрены п/ск и пусковые процессы в системе , "Д-Н-Тр" центробех..мх насосов. При пуске ПД от '■щти . определена величина нешряжения трогания, при которой рекомендуется начальный момент принимать не менее 25% от Молом.

Определены условия и процессы пуска двухдвигательнкх электроприводов НА с электрической связью, работающих в общий напорный трубопровод. Анализ вариантов праллельного и последовательного пуска позволяет рекомендовать последовательный пуск НА без нарушения технологического режима, позволяющий уменьшить пусковые токи на 25-30%.

8. Рассмотрены специфичные режимы работы регулируемых электроприводов, питаемых от тиристорных преобразователей частоты, при аномальных режимах в преобразователе, приводящие к обратному угону системы "двигатель-насос", системы защиты, а также выявлено, что темп изменения частоты управления АД также мотет привести к самовозбуждению АД, в связи с чем, необходимо изменение темпа скорости АД производить с учетом электромеханической постоянной времени электропривода и его абсолютного значения скольжения.

9. Теоретические и экспериментальные исследования показали, что в АД с вентилями в роторной цепи в области скольжений равных Б - 5/6, 2/3, 1/2, 1/3, 1/6, 1/9 появляются колебания тока статора, мбщности и соответственно скорости, особенно при скольжениях Б = 1/3, что может явиться причиной колебаний в трубопроводе с водой, т.е. гидравлическим явлениям в системе насос-трубопровод. Наши исследования показали, что качественные и количественные значения формы статоркых.токов и физика явлений этих процессов отличается от существующих литературных „анных.

С целью уменьшения гидравлического удара в насосной установке, нами предложен- новый способ для его устранения, заключающийся в регулировании производительности насоса путем изменения его скорости вращения приводным двигателем в противофазе волне гидравлического удара и пропорционально его амплитуде.

10. Для НС с центробежными и осевыми поворотно-лопасгными насосами разработаны обобщенные математические модели управления с целевой функцией - минимум удельных норм расхода злектроэнер-

гш с учетам последовательности включения и отключения НА.

. 11.' Найден закон регулирования возбуждения приводных синхронных двигателей НС, обэспечиЕалщий минимум суммарных потерь в приводных двигателях и системе электроснабжения.

12. Выявлены и разработаны . способы управления насосными станциями в режиме потребителя-регулятора электроэнергии с введением критериев "жесткого", "полужесткого" и "переменного"режимах управленияработыНС.

13. Разработана новая схема автоматического управления НС на базе сочетания регулируемого электропривода с нерегулируемым автоматическим переключением регулируемого НА между ступенями дискретной производительности нерегулируемых НА.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

' - Часть 1 ,.",'■'

Монографии, статьи в научных журналах и сборниках.

1. Камалов Т.С. Регулируемый электропривод оросительных насосных станций. Тащент: Фан, 1937. 80 с. .

2. Камалов Т.е.; .Ахмедов И." Оптимизация режимов работы насосных станций., Ташкент: Фан 1988. 60 с.(Соискателем поставлены задачи и предложены их решения по оптимизации режимов работы насосных и каскадов станций).

3. Камалов Т.С,, Хамудханов Ц.И. Система электропривода насосных установок машинного орошения. Ташкент : Фан, 1985, 97 с. (Соискателем исследованы й предложены регулируемые электропривода на базе роторно-вентилышх каскадов для регулирования параллельно подключенных насосных агрегатов в статических и динамических режимах). . , :

4. Камалов Т.С., Хамудханов М.М., Ахмедов И. "Методические указания по нормированию удельных норм расхода электрической энергии и прогнозированию энергопотребления насосными станциями, каскадами насосных станций, скважинами и по уровням планирования", Ташкент 1990. 79 с.(Соискателем разработаны методология, основные соотношения и алгоритмы по нормированию удельных норм расхода электрической энергии по уровням планирования и в целом по отрасли).

5. Камалов Т.С., Хамудханов М.М. Двухдвигательный ро-Гор-но-вентильный каск?ч в реаиме согласованного вращения. Электротехника, 1978. ИЗ. С.34-37. ' -' .

6. Камалов. Т.С..Халиков С.С. Рабочий электрический вал с

расширенном рабочим диапазоном. Известия высших учебных заведений. Электромеханика 1986, N 3, с. 106-112.

7. Камалов Т.О., Садь.ков К.Л. Потери мощности в демпферной обмотке синхронного двигателя при питании от преобразователя частоты с непосредственной связью. Журнал "Электромеханика" 1990, N 8, с. 64-67.

8. Камалов Т. С., Садыков К. А. Аналит процессов нагрева яв-нополюсного синхронного двигателя при питании от не :осредствен~ ного преобразователя частоты. Журнал "Электромеханика" 1990, N8 с. 54-58.

9. Камалов Т.С., Садыков К. А. Низкочастотный привод крупных насосных агрегатов. Электротехника. N 7, с.53-57 (В публикациях 5*9 соискателем поставлены задачи и предложены их решения, исследованы особенности управления регулируемых электроприводов в режиме согласованного и синхронного вращения).

10. Камалов Т.С., Ахмедов И. Оптимальное регулирование подачи насосных станций с осевыми насосами. Изв. АН РУэ. Техн. науки N 6 1991 г., с. 46-52.

И. Камалов Т.С., Муминсв К. Закон регулирования возбуждения синхронных двигателей оросительных насосных станций на минимум суммарных потерь. . Узбекский журнал "Проблемы информатики и энергетики" N 3. 4, 1592 г., с. 67-71.

12. Камалов Т.С., Ахмедов И.. Очилов Р.А., Дуденко И.К., Рябов С. И. "Энергетические особенности режимов работы параллельно работающих насосных агрегатов в общий напорный трубопровод". Узбекский журнал "Проблемы информатики и энергетики" 1993, N 1. (В публикациях 10-5-12 соискателем поставлены задачи и предложены их решения по оптимизации режимов работы насосных и каскадов станций и регулирования возбуждения синхронных двигателей).

13. Камалов Т.С., Муминоз К. "Структурная схема и передаточная Функция частотно-управляемого асинхронного электропривода водоподъемной насосной установки". Узбекский журнал "Проблемы информатики и энергетики" 1994 г., N 1.; с.32-35 (Соискателем поставлены задачи и предлегены их решения).

14. Каматов Т.С.", Ыушаюз К., Абдаллах С. Частотное управление асинхронного электропривода оросительного насоса. Узбекский журнал "Проблемы информатики и энергетики". 1994 г. N 5,

с.29-34. . , . -V -,'.

15. Камалов Т.е., Абдаллах С.. Муыишп К. Структурная схема екгтечы "частотно-управляемый асинхронный' 'двигатель-насос-тру-»

бопровод" Узбекский журнал "Проблемы информатики и энергетики". 1994 г. N 6, с.25-28. (В публикациях 13+15 соискателем поставлены задачи и определены законы управления).

16. Хамудханов М.3.. Камалов Т.С.. Муминов К. Система автоматического регулирования режима постоянства асинхронного электропривода с частотным управлением от тиристорного преобразователя. Технические средства автоматики. Изд-во "Наука", Москва, 1972.

17. KhamucMianov M.Z., Kamalov T.S.. Mumlnov К. On the ti-rlstor electrical drive systea with frequency control and measures to increase reliability of performance. Материалы трудов У Конгресса, ИФАК Париж, Франция, июнь, 1972. (В.публикациях 16*17 соискателем исследованы теоретически и экспериментально режимы при опрокидывании инвертора и самовозбуждении асинхронного двигателя, разработки схемных решений по реализации управления режима постоянства абсолютного -скольжения асинхронного двигателя и мерах повышения их надежности)..

18. Камалов Т.С., Хамудханов М.М. Свойства и характеристики двухдвигательного роторно-вентильного каскада. Сб. научных трудов ТашПИ Автоматическое управление Выл.N 169, Ташкент 1977 г., с. 62-72 •

19. Камалов Т.С., Хамудханов. М.М. Некоторые вопросы динамики дзухдвигательного роторно-вэнтильного каскада. Сб. научных трудоз ТашПИ Автоматическое управление Вып.М 169. Ташкент 1977 г.

20. Камалов Г.С.. Хамудханов М.М. Автоматическое регулирование производительности параллельно: включенных оросительных насосных агрегатов по схеме асинхронного роторно-вентильного каскада. Сб. трудов ИЭиА "Оптимизация режимов электрических систем", Ташкент "Фан" 1985, с. 70-86.

21. Камалов Т. С., Хамудханов М. М. Пусковые режимы электропривода с электрической связью асинхронных машин в оросительных насосных установках. Сб. трудов ИЭиА "Оптимизация режимов электрических систем", Ташкент,' "Фан", 1985, с. 87-98.

22. Камалов Г.С., Абдуллаев М, А. Алгоритмы прогнозирования уровня бьефа гидроэлектрических и насосных станций. Труды ИЗиА. Сборник ст. Режимы и модели управления электросистемами. Ташкент, "Фан" ,1988. с. 52-56.

23. Камалов Т.С., Ахмедов И., Хамудханов М.М. Оптимизация режима работы электроприводов . насосных .станций мелиоративных систем. Доклады национальной научно-технической конференции Ав-

томатизация на электрозадвижшанията и технологичките процессы, Пловдив 87, НРБ. с. 256-266.

24. Каналов Т. С., Султанходжаева М. Н. О пуске крупных синхронных двигателей оросительных насосных агрегатов. Сборник статей. Режимы и модели управления электросистемами. Ташкент, "Фан" 1988, с.44-51. (В публикациях 18*24 соискатепем исследованы особенности управления регулируемых электроприводов на базе ротор-но-вентильных каскадов и рабочий электрический вал с расширенным рабочим диапазоном, а также синхронного электропривода для насосных агрегатов в статических и динамических режимах).

Часть II

Авторские свидетельства и патенты

25. Каналов Т.С., Хамудханов И.М. Двухдвигательный электропривод. A.C. К 860245 .(СССР) // Б.И. 1981. N32. с.262.

26. Каналов Т.С.. Хамудханов И.М. Двухдвигательный электропривод. A.C. N 904162 (СССР). //Б.И. 1982. N 5. С.279.

27. Алиев А. Ш.. Хусанов М. А., Каналов Т. С., Ахмедов И., Ва-лиевШ.Ш., Султанходжаева М.Н. Автономный инвертор. A.C.

N 725767 (СССР) // Б. И. 1980. N 12. с. 221. .

28. Камалов Т.С., Халиков С.С. Электропривод переменного тока. A.C. N 1339868 (СССР). // Б.И. 1987 N 35. с.256.

29. Камалов Т.С., Халиков С.С. Электропривод переменного тока. A.C. N 1624655 (РоссияУ. // В.И. 1991, N 4. с. 192.

30. Камалов Т.е., Хамудханов М.М. Устройство управления насосной станцией. A.C. N 1620684 (Россия). // Б.И. 1991, N 2. с.97. (В авторских свидетельствах 25*30 соискателем предложены преобразователь частоты со схемой защиты, системы управления, схемы двухдвигателькых электроприводов для параллельно и последовательно работающих насосных агрегатов, управление насосными агрегатами насосных станций).

31. Камалов Т.С., Садыков К.А. Устройство для моделирования системы "двигатель-насос". A.C. N 1797095 (Россия). //Б.И. 1993. N 7. с.151.

32. Камалов Т.С., Садыков К. А, Способ гашения гидравлического удара в насосной установке. A.C. N 1809170 (Россия). //Б.И. 1993 N 14 с.144.

33. Камалов Т.С., Садыков К.А. Устройство для моделирования системы "двигатель-насос". A.C. N 1833836 (Россия).// Б.И. 1993. Н 30 с. 22.

34. Камалов Т. С., Садыков К.А. Устройство для моделирования'

системы "двига.эль-насос". A.C. N 1833837 (Россия).// Б.И. 1993, N 30 с.22.

35. Камалов Т.С., Садыков К.А. Устройство для моделирования системы "двигатель-насос". A.C. N 1830516 (россия).// Б.И. 1993, N 28 , с. 50. ;

36. Качалов Т.С., Садыкоз К.А. Устройство для моделирования системы "двигатель-насос-трубопровод". Патент на изобретение по заявке К 5050246/24 (Россия). (Положительное решение от 23.06.94).

37. Камалов Т.С., Садыков К.А. Устройство для моделирования системы "дсигатель-насос-трубопроЕод". Патент на изобретение по заявке N 5049545/24 (Россия). (Положительное решение от 23.06.94). -..".у

38. Камалов Т. С., " Садыков К.А. Устройство для моделирования системы."двигатель-насос". Патент Н 712. РУ //Б.И. 1994. N 2. сс.106.

39. Камалов Т.е., Садыков К.А. Способ гашения гидравличес- . кого удара в насосной установке. Патент N 818 РУ /7БИ 1994. М 2. с. 118.

40. Камалов Т.С... Садыков К. А. Устройство для моделирования системы "двигатель-насос". Патент N 713 РУ // Б.И. 1994. N 2. с.106. //Л'.

41. Камалов Т. С. , Садыков К. А. Устройство для моделирования системы "двигатель-насос". Патент N 714 РУ // Б.И. 1994. JJ 2. с. 106.

42. Камалов Т. С., Садыков К. А. Устройство для моделирования системы "двигатель-насос". Патент М 1045 РУ // Б. И. 1994. N 2. с." 143. (В авторских свидетельствах и патентах 31*42 соискателем предлоежны идеи - и отдельные схемные решения вариантов создания электродинамичеекчх моделей системы,"Д-Н-Тр" и гашения гидравлического удара). ' .

Часть III Тезисы докладов \

43. Камалов Т. С. Реализация оптимального управления машинным орошением, как классом сложных систем. Материалы X Всесоюзного совещания по проблемам управления КН 11, Москва, 1986.

44. Камалов Т.С. Электропривод оросительных насосных станций систем машинного орошения. Доклада. Национальна каучноттех-ническа конференция с международно участие "Автоматизация на электрозадвиживания га и технологичните процесси". АЕЗХП'ЗО, Болгария, г. Варна.- '

45. Камалов Т. С. "Проблемы энергосбережения в системе машинного водоподъема в сельском хозяйстве". Тезисы докладор "Киш-лок хужалиги ишлаб чикаришда знергоресурслардан самарали фойда-ланиш". Республика илмий-техника конференциям, ноябрь 1993 йил.

4S. Хамудханов М.3., Камалов Т.С.. Муминов К. О системе ти-ристорного электропривода с частотным управлением и мерах повышения ее надежности. Рефераты докладов У Всесоюзного совещания по автоматическому управлению. Часть И, из-во "Наука", Москва, 1971, 3 с.

47. Камалов Т. С., Ахмедов И., Хамудханов М. М. Оптимизация режимов работы электроприводов насосных станций мелиоративных систем. Доклады национальной научно-технической конференции "Автоматизация на электрозадвиииванията и технологичните процессы". Пловдив, 87, НРБ, с.256-265.

48. Камалов Т.С., Хамудханов М.М. Исследование двухдвига-тельного роторно-вентильного каскада в режиме согласованного вращения. Материалы П-Всесоюзного симпозиума "Теория информационных систем и устройств с распределенными параметрами", 1974.

49. Камалов Т. С. О скорости изменения частоты управления системы и тиристорный преобразователь частоты асинхронный двигатель. Тезисы докладов 1У республиканской н-т конференции энергетиков. Ташкент, 1973, 18-21 Сентября.

50. Камалов Т. С. Работа системы и "тиристорный преобразователь частоты - асинхронный двигатель при отказах отдельных ее элементов. Тезисы докладов 1У республиканской н-т конференции энергетиков. Ташкент, 1973, 18-21 сентября.

51. Камалов Т.С., Хамудханов М.М. Аналитическое исследование режимов работы двухдвигательного роторно-вентильного каскада. Тезисы У-Всесоюзной Межвузовской конференции по теории и методам расчета нелинейных электрических цепей и систем. Ташкент, 1975.

52. Камалов Т.С. К вопросу о построении функционального преобразователя в системе ТПЧ-двигатель переменного тока. Материалы Республиканской н-т конференции по электроазтоматизации и автоматическому управлению и регулированию производственных процессов. Ташкент, 1975.

53. Камалов Т.С., Хамудханов М.М. Регулирование производительности параллельно работающих насосных установок асинхронным роторно-венгильным каскадным электроприводом. Тезисы докл. 'к Всесоюзному н-т семинару по электрификации районов интенсивного орошаемого земледелия. Москва, 1976.

54. Каналов Т.С. К разработке функциональной преобразоват. системы преобразователь частоты - синхронный двигатель. Тезисы докл. научно-тсхн. конференции "Автоматизация с применением электротехнических устройств и автоматизированное управление производственными процессами в отраслях народного хозяйства". Ташкент, 1978.

55. Камалов Т.С. Асинхронный электродвигатель с выпрямительным ..юстом в цепи ротора и его влияние на питающую сеть. Тезисы докл. научно-техн. конференции "Автоматизация с применением электротехнических устройств и автоматизированное управление производственными процессами в отраслях народного хозяйства". Ташкент. 1978.

56. Камалов Т.С.. Хамудханов М.М. Асинхронный роторно-вен-тильный электропривод водоподъемных насосных установок. Тезисы Всесоюзного научно-технического совещания "Вентильные автоматизированные электроприводы и преобразователи с улучшенными характеристиками" Ленинград, 1978.

57. Камалов Т.С., Мумиънов К., Хамудханов М.М. Оросительные насосные станции как объект автоматического управления. Тезисы докладов II Всесоюзной межвузовской научно-технической конференции "Математическое, алгоритмическое и техническое обеспечение АСУ ТП". Ташкент. 1980, 24-26 сентября.

58. Камалов Т. С.. Хамудханов М. М., Муминов К. Рациональное потребление электроэнергии при применении электроприводов оросительных насосов с регулируемой частотой вращения. Материалы Всесоюзного научно-технического совещания "Проблемы управления промышленными электромеханическими системами". Тольятти, 1932.

59. Камалов 'Г. С. Состояние и задачи автоматизированного электропривода насосных станций систем машинного орошения. Тезисы докладов Республиканского научно-технического совещания "Электрофикации, автоматизации технических процессов орошения, возделывания, уборки и переработки хлопка-сырца". Ташкент. 1982.

60. Камалов Т.С., , Муминов К. К вопросу построения системы автоматического частотного управления синхронного электропривода водоподъемного насоса. Тезисы докладов Республиканского научно-технического совещания "Электрификации, автоматизации технических процессов орошения, возделывания, уборки и переработки хлопка-сырца", Ташкент, 1982 г.

61. Камалов Т.С.. Халиков С.С.. Хамудханоз М.М. Автоматизированный электропривод, насосных станций водохозяйственных объек-

тов. Тезклл д.жладов Всесоюзного научно-технического совещания Проблемы оптимизации работы автоматизированных электроприводов". Ленинград, 1986.

62. Камалов Т.С.. Садоков К.А. Установившиеся режимы синхронных двигателей насосных агрегатов при низких частотах управления от НПЧ. Тезисы докладов к восьмой научно-технической конференции "Электроприводы переменного ток с полупроводниковыми преобразователей". Март 1989. Свердловск, с. 60.

63. Камалов Т.С., Хамудханов М.М., Ахмедов И. Методика нормирования удельных норм расхода электрической энергии и прогнозировании энергопотребления насосными станциями систем машинного орошения. Тезисы докл. конференций "Проблемы стандартизации в энергетике и энергосбережении. Киев 23-25 апреля. 1991 г.

Камалов Толаган Сиражидиновичнинг "Сугориш системалари-даги электр насос станцияларнинг режимларини бои^арии" мавзусидаги 05.13.01-"Тсхник системаларда бошцариш" ихтисослик буйича техника фанлар доктори илмий даражасини опт учун тавсия этилган диссертация иаининг Кисцача мазмуни

Машиналар ердамида сугориш системалардаги насос станцияла-рида элсктр энергиясини истеъмол цнлиш ^олатларини та^лили электр энергиясини иктисод килиш буйича анчагина резервлар бор-лигини курсатади. Бу резервлар урта хисобда 10% гача, баъзи хол-ларда сувнинг истсъмол графиги, насос сганцияларининг белгилан-ган иацсадлари ва конструктив хусусиятлари буйича 17Х гача стнви мумкин.

Ушбу муоаммани хал килишнинг перспектив йунашши - автомат-лагатирилган элсктрюритмалари асосида насос станцияларининг режимларини боицаришни ишлаб чициз ва такомиллаштиривдан иборат-днр. Бунда НС авгоматлаштирнлган электравритааларини ривожланти-ршв. насос станцияларни ишлаш рокимларинн бош^ариш. берилган сув сарФини таъминлаш буйича насос станциясининг . режимини бопа^арии бмлан боглиц булган энергиями 1(абул цилиш ва солнштнрма энергетик харжларни камайтириш масаларини хал этади,' :бу оса . насос • стаьциялари учун жуда му^имдир.

Шу сабабли шнинг асосий макезди энергияни куп ^абул цилув-

ч.1 объекглардан бири булган - магша ёрдамида су гор иш системала-рига кирувчи насос станцияларида электр энергияни ицтисод цилиш ва насос станцияларининг ишлаш режимини комплекс тад^и^от ва тазу1ил цили:". асосида, уларнинг энергетик самарадорлигини, (энергияни кабул цилишни) электрогидроускуналарнинг солиатирма электр энергияси сарфини, электр энергияни щ\чсоц ^илишда катта Самара бершига имкон берувчи) энергияни тежаи буйича энергетик дастури-нинг масаларидан бирини хал килиш), автоматлаштирилган электраю-ритма воситасида насос станцияларининг режимини бош^ариш ва та-комиллашштириш назариясини, моделларини, алгоритмларини ишлаб чи^ариш ва яратишдир.

Диссертацияда республика хащ хужалигидаги ьнг куп энергия истеъмол килувчи объектлардан бири - машиналар ёрдамида су-гориш системаларига кирувчи электр насос станцияларда хал^ хужа-лигида катта а^амиятга эга булган,энергияни тежаш со^асидаги ил-мий муаммоларни амалий з$ал ^илиш ва назарий умумлаштириш масала-ларини насос станциялари^е^дарини бош^аришни автоматлаштирилган электрик юритмалари'ёрдамида"' мукаммайлаттирии, моделлари за алгоритмларини* яратии назарияси;курилган.

Насос станциялари ш режимларини комплекс текшириш ва анализ цилиш асосида машиналар ёрдамида сугориш системасидаги насос станцияларининг злектрогидроускуналарини уз ичига олувчи энерго-систеыаларда энергияни эффектив тежашни таъминловчи режиылари яратилган.

"Электродвигатель-насос-трубопровод" системаларида энергияни электромеханик узгартириш жароёнларини энергия ну^таи назари-дан критерия® таъсир ^илувчи асосий параметрлар аншушган.

Насос станциялари ю^ори энергияли ускуналари конструктив ва режим параметрларини ¡{иссбга олган холда, "электродвигатель-насос-трубопровод" системасининг статик ва электродинамик моделлари илмий асосларда яратидци. Булар асосида щори энергияли уску-наларнинг техник ^олатини анираш, прогноз циллш ва чи^арилаёт-ган сув медорига сарф буладиган энергияни ади^лаш, ^амда "электродвигатель-насос-трубопровод" системасини диналик режим-ларни текшириш мумкин булади.

Чи^арилаетган сувнинг ми^дор бирлиги сув чи^арищ графигини таъ!.шнлаш учун сарфланадигач энергияни минимизациялашни ^исобга олган холда насос агрегатларини ва умуман насгс станциясини боп-Нарил рационал парамотрлари ва алгоритмлари ва шунингдек,насос агрегатининг типи, чуввати вз трубопроводларини конструктив ^о-

латларини хисобга олган холда берилган аник, насос агрегатлари учун бошкарилувчи электрик юригмаларни рационал вариантлари асосланган ва ишлаб чи^илган.

Thesis Resume of Kamalov Tolyagan Siradaidinovich "Electric pump-stations of irrigation systems regimes control" on speciality 05.13.01 "Control in technical systems", to taking degree of Doctor of Technical Science.

The analysis of statement of power consumption by pump-stations of machine-aid irrigation reveals the presence of significant reserves of energy savings, that reaches to 10% in average and in separate cases to 17% depending of regime of water consumption also on their constructive particulerities and designation.

The perspective direction to solve this is design and modernization of pump-stations control based on automated electric drive. Moreover, the development of this automated electric drive provides a solution for tasks related to provision of determined regimes of pump stations on water supply, energy intensity decreasing, which in fact is rather big tor pump-stations.

In this connection the major objective of this work is considerable energy savings in one of most energy intensive objects of the Republic - irrigation system's pump station on the base of complex investigation and analysis of operation regimes of pump-station, their energy intensity, specific energy consumption, hydro power iguipraent through creation of theory, algorithms and models of perfection of pump stations regimes control by means of automated electric drive, resulting in effective energy conservation (i.e solution of one of the tasks of the programme on energy saving).

The dissertation provides theoretical generalization and practical solution of a scientific problem, which is of great importance for the national economy in the field of energy saving in one of the energy consuming objects In the Republic, namely irrigation systems pumping stations. Tne problem is solved through development, of theory, algorithms, models and control

modes improvement of pumping stations by means of automatized electrodrive.

Modes of energy saving and their components providing efficient energy saving in the energy system, including energy hydro-power equipment in the pumping stations of machine irrigation system are developed and generalized on the basis of complex investigation and analysis of pumping stations operating modes.

The major parameters of the energy efficiency criterion of the process of electro mechanical energy conversion in the "motor-pump-pipeline" system are sound.

The statistical and electrodynamic models of the "mo-tor-purap-Dipeline" system are developed and grounded. They take into account the constructive and mode parameters of the energy power equipment of a pumping station, allowing to determine energy consumption, specific norms of energy consumption, prognosticate the technical conditions of the energy power equipment, as well as investigate the "motor-pump-pipeline" system in dynamical modes.

The rational algorithms and parameters of control of pumping units and a pumping station as a whole are developed and grounded with taking into consideration the given schedule of watersupply providing energy consumption per pumped water volume unit minimization.

The rational choice of adjustable electrodrive for certain types of pumping equipment is developed and grounded, with taking into account the type and power of a pumping unit and head pipeline constructive attributes.