Совершенствование систем управления электроприводов группы насосных агрегатов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Лавронова, Людмила Ивановна

• Лавронова, Людмила Ивановна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Лавронова, Людмила Ивановна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Описание и классификация системы водоснабжения

1.2 Способы управления группой насосных агрегатов

1.4 Анализ энергопотребления при различных способах регулирования

1.3 Обзор известных технических решений в области регулирования электропривода группы насосных агрегатов с использованием одного частотного преобразователя

1.5 Учет коммутационных процессов при переключении от преобразователя частоты на питание от сети

2.1 Возможные способы управления, применяемые при синхронизации напряжения с сетью

2.2 Способы синхронизации напряжения инвертора с сетью

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

3.1 Общие положения математического моделирования системы водоснабжения

3.2 Моделирование процессов в системе преобразования электроэнергии и асинхронных двигателях

3.3 Моделирование центробежного насоса и участков трубопроводной системы

3.4 Метод расчета процессов в электрических и гидравлических цепях

3.5 Моделирование процессов дугогашения при отключении

коммутационных электрических аппаратов (контакторов)

3.6. Пример моделирования электромагнитных процессов в системе

преобразователь - асинхронный двигатель

3.7 Описание комплексной математической модели системы водоснабжения

2

ГЛАВА 4 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1 Режимы работы и способы регулирования

4.2 Пуск напрямую последовательно каждого из насосов

4.3 Пуск от преобразователя последовательно каждого из насосов в ручном режиме

4.4 Пуск с системой авторегулирования

4.4.1 С прямым включением двигателей дополнительных насосов к сети и регулированием давления одним насосом (от преобразователя)

4.4.2 С поочередным разгоном двигателя каждого насоса от преобразователя и переключением его на сеть при выходе на номинальный режим

4.5 Переключение двигателя преобразователь - сеть с синхронизацией выходного напряжения и без

4.6 Отключение двигателя от сети с учетом дугогашения

Выводы

Заключение

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование систем управления электроприводов группы насосных агрегатов»

Введение

Внедрение энергосберегающих технологий является одним из приоритетных направлений развития техники, имеющих важное значение для экономики России. Одним из наиболее энергоемких производств в системе жилищно-коммунального хозяйства является перекачка жидкости в системе водоснабжения. С точки зрения получения эффекта энергосбережения при перекачке жидкости лучшим способом является частотное регулирование АД с использованием статических преобразователей. Его применение для электропривода группы насосных агрегатов систем водоснабжения городов и населенных пунктов имеет ряд особенностей, требующих учета при реализации. Используемые в настоящее время системы регулирования производительности насосных станций часто не используют весь потенциал ресурсо- и энергосбережения, поэтому актуальной является задача развития систем, средств и методов энергоэффективного управления производительностью группы насосных агрегатов.

Работы по исследованию и внедрению передовых способов управления электроприводов насосных агрегатов активно ведутся ЗАО «Чебоксарский завод электрооборудования», концерны «ABB», Danfoss, Siemens, Mitsubishi, Wilo и другие. Значительный вклад в разработку и исследование систем управления электроприводами группы насосных агрегатов внесли: Б.С. Лезнов, Г.Б. Онищенко, М.Г. Юньков, А.Б. Виноградов, Ю.К. Розанов, К.П. Ковач, И. Рац, B.C. Костышин, Б.И. Фираго, Л.Б. Повлячик и ряд других.

Тема диссертационной работы соответствует научному направлению ФГБОУ ВПО ЮРГПУ (ИЛИ) имени М.И. Платова «Интеллектуальные электромеханические устройства, комплексы и системы».

Объектом исследования является группа асинхронных электроприводов насосных агрегатов систем водоснабжения.

Предметом исследования является система регулирования асинхронными электроприводами группы насосных агрегатов.

Цель диссертационной работы: развитие систем, средств и методов энергоэффективного управления производительностью электроприводов группы насосных агрегатов.

Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:

- анализ различных способов регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов насосных станций систем водоснабжения и определение областей их рационального использования;

- разработка способов, схемных решений по реализации системы регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов, с применением одного статического преобразователя, * для использования на насосных станциях второго подъема систем водоснабжения городов и населенных пунктов;

- создание способа и разработка метода синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью, позволяющего минимизировать последствия переходных процессов при переключении асинхронного двигателя от преобразователя частоты на сеть;

разработка комплексной математической модели системы водоснабжения, позволяющей производить оценку взаимодействия энергетических, электрических и гидравлических показателей регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов;

- анализ режимов работы электроприводов группы насосных агрегатов в составе системы водоснабжения с использованием разработанной комплексной математической модели. Подтверждение достоверности полученных результатов и эффективности предлагаемых технических решений.

Научная новизна диссертационной работы:

обоснована область рационального использования различных способов регулирования производительности электроприводов группы

насосных агрегатов насосных станций водоснабжения, с использованием частотно-регулируемого привода одного насосного агрегата;

разработан способ синхронизации выходного напряжения инвертора с сетевым, отличающийся тем, что процесс синхронизации выполняется в два этапа: воздействуя на задание потокосцепления происходит выравнивание амплитуд основной гармоники напряжений на выходе инвертора и в сети (при этом регулирование давления не прерывается); изменяя задания частоты вращения двигателя обеспечивается равенство частот этих напряжений и их синхронизация по фазе (способ защищен патентом);

разработана комплексная математическая модель системы водоснабжения, которая в отличие от известных позволяет рассчитывать взаимодействие электрических, энергетических, гидравлических и других параметров системы; отличается тем, что в ней учитываются переходные процессы при выключении коммутационной аппаратуры;

предложена методика учета коммутационных процессов в электромагнитных контакторах, отличающаяся тем, что в ней рассчитываются процессы дугогашения при отключении асинхронного двигателя от источника питания.

Практическая ценность диссертационной работы:

предложены практические рекомендации по применению способа

регулирования производительности группы насосных агрегатов с

использованием синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью;

запатентован способ синхронизации выходного напряжения

инвертора с сетью; определены границы его применения;

предложены рекомендации по определению паузы между

отключением двигателя от преобразователя и подключением к сети;

результаты исследований использованы при разработке блока

управления насосными агрегатами, установленного на насосной станции П-го

подъема п.г.т. Усть-Донецкий. Совокупность принятых технических решений

позволила снизить стоимость системы регулирования производительности

6

насосных агрегатов, уменьшить влияние переходных процессов на питающую сеть и повысить надежность работы оборудования, снизить расход воды до 10% за счет регулирования давления в гидравлической системе, а также > уменьшить количество аварий в трубопроводной системе;

результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова для обучения студентов по направлению «Электроэнергетика и электротехника» (бакалавриат, магистратура).

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач использованы теория электрических машин, теория электропривода, теория автоматического управления, методы вычислительной математики.

При выполнении экспериментальных исследований применялись методы физического моделирования и статистической обработки.

К защите представляются следующие основные положения:

рекомендации по определению областей рационального

использования различных способов регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов насосных станций водоснабжения с использованием синхронизации выходного напряжения I инвертора с сетью;

рекомендации по использованию способа регулирования производительности электроприводов группы насосных агрегатов с применением одного преобразователя частоты с синхронизацией напряжения инвертора с сетью;

комплексная математическая модель насосной станции И-го подъема, позволяющая оценить работу асинхронных двигателей и системы в нормальных и аварийных режимах, с учетом процессов дугогашения при отключении коммутационных электрических аппаратов;

способ синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью (защищен патентом);

результаты анализа процессов в системе водоснабжения при использовании предлагаемого подхода регулирования электроприводами.

Достоверность полученных результатов работы определяется обоснованностью принятых допущений, корректным применением методов теории автоматического управления, адекватностью используемых при исследованиях математических моделей и экспериментальным подтверждением основных полученных результатов.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Системы управления электротехническими объектами» (24 -25 июня 2010 г., г.Тула), XVI Международной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электротехнологии" (1-3 июня 2011г., г.Иваново), научно-технических конференциях студентов, аспирантов и преподавателей ЮРГТУ (ИЛИ) в 2009-2011 г.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

Системы водоснабжения являются одной из наиболее важных составляющих инфраструктуры коммунального хозяйства РФ. Их надежное функционирование имеет большое значение для экономики государства. Ключевым элементом системы водоснабжения являются насосные станции. От их бесперебойной работы во многом зависит надежность водоснабжения потребителей производственной и коммунальной сферы. Технический уровень оснащения насосных станций, степень их интеграции в общую информационную систему управления коммунальным хозяйством во многом определяют качество водоснабжения потребителей.

Водоснабжение населенных мест (городов и поселков городского типа) осуществляется из открытых или закрытых источников водозабора. Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с водозабором из реки показана на рисунке 1.1 [1].

Рисунок 1.1 - Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с водозабором из реки: 1- водоприемник, 2 — трубы, 3 — колодец, 4 — насосная станция первого подъема, 5 —очистные сооружения, 6 — резервуар чистой воды, 7— насосная станция второго подъема, 8 — водоводы, 9 — водонапорная башня, 10 — городская сеть водопровода, 11 — внутренняя водопроводная сеть здания Водозабор из реки обычно осуществляют по течению реки выше населенных пунктов и промышленных предприятий, расположенных на

* -1.1 Описание и классификация системы водоснабжения

берегах, где река не загрязнена сточными водами. Вода через водоприемник 1 забирается из реки и самотеком по трубам 2 поступает в береговой колодец 3. Из колодца 3 насосной станцией 4 первого подъема вода подается в очистные сооружения 5, в которых она отстаивается, фильтруется и дезинфицируется.

Из очистных сооружений вода поступает в запасные регулирующие резервуары 6 чистой воды. Из резервуаров вода насосной станцией 7 второго подъема по водоводам 8 подается в резервуар водонапорной башни 9, расположенной выше самого высокого здания района, и далее в городскую сеть 10. Из городской сети вода через распределительную сеть поступает во внутренние водопроводные сети 11 здания.

Водонапорная башня служит для создания запаса воды и поддержания требуемого напора в сети. В часы наименьшего потребления воды, обычно в ночное время, резервуар заполняется водой. В часы наибольшего потребления вода, накопившаяся в резервуаре башни, поступает в сеть вместе с водой, подаваемой насосами.

Если непосредственно у берега глубина такова, что обеспечивается забор воды, то следует применять береговые водозаборы совмещенного типа. При заборе малых расходов воды допускается применение раздельных типов водозабора в составе берегового водоприемника, всасывающих труб и насосных станций.

Анализ принципов организации водоснабжения населенных пунктов показывает, что одним из наиболее важных элементов системы являются насосные станции. По своему назначению и расположению в общей схеме водоснабжения насосные станции подразделяются на станции I подъема, II подъема, повысительные (станции подкачки) и циркуляционные [2].

Насосные станции I подъема забирают воду из источника водоснабжения и подают ее на очистные сооружения или, если не требуется очистки воды, непосредственно в резервуары, распределительную сеть, водонапорную башню либо другие сооружения в зависимости от принятой схемы водоснабжения. На промышленных предприятиях с процессами, предъявляющими различные требования к качеству воды, на одной и той же насосной станции могут быть

10

установлены насосы, подающие воду как на очистные сооружения, так и непосредственно на предприятия без очистки.

Насосные станции II подъема служат для подачи очищенной воды потребителям, обычно из резервуаров чистой воды.

В некоторых случаях насосы I и II подъема могут быть размещены на одной станции, что позволяет уменьшить расходы на строительство и эксплуатацию. Однако такое решение не всегда возможно и зависит от вида водоисточника, наличия и типа очистных сооружений, от рельефа местности.

Повысительные насосные станции (станции подкачки) предназначены для повышения напора в водопроводной сети или в водоводе. В этом случае вода забирается из одной сети (участка водовода) и под повышенным напором подается в другую сеть (района города, отдельного цеха промышленного предприятия) или в последующий участок длинного водовода.

Циркуляционные насосные станции входят в схемы оборотного технического водоснабжения промышленных предприятий и тепловых электростанций. На этих станциях одни насосы подают отработавшую на предприятии воду на охлаждающие или очистные устройства, а другие насосы возвращают подготовленную воду снова к производственным установкам.

При определении числа и мощности насосов рекомендуется руководствоваться следующими соображениями [3]:

1) Мощность рабочих насосов должна быть достаточна для подачи наибольших расходов воды. В резерве должно быть не менее двух насосов. Если резерв ограничить одним насосом, тогда при ремонте любого насоса станция осталась бы без резерва и в случае аварии в это время бесперебойность водоснабжения была бы нарушена.

2) Насосы должны работать в области наивысших КПД, т. е. с наименьшей затратой энергии.

3) Для удобства установки и особенно эксплуатации была бы желательна однотипность насосов, которая упрощает обслуживание, позволяет иметь

одинаковые запасные части и т. д. Однако требование экономной работы вызывает необходимость отказаться от однотипности. ,

4) Кривые КПД обыкновенных водопроводных насосов (марок 6 НДВ или 6 НДС до 20 НДС) показывают, что в пределах 15% в одну и другую сторону от расчетного расхода КПД понижается всего лишь на 2-3%. На эти пределы расхода и следует рассчитывать работу насосов.

5) Более крупные насосы имеют более высокий КПД. Например, по каталогу насос 5НДВ (200 м3/ч) имеет КПД 72 %, насос 8НДВ (600 м3/ч) -82 %, а насос 12НДС (1000 м3/ч) - 90 %. Поэтому не следует чрезмерно стремиться к установке большого числа насосов малой производительности. У

<5 __

больших насосов (1000 м /ч и более) КПД составляет 90-92 %, и тогда при комбинированной работе больших и малых насосов общий к. п. д. почти не понижается.

6) Насосы должны работать в указанных пределах при расходах, длящихся долгое время. Кратковременные расходы могут подаваться с более низким КПД без большого ущерба для общего к. п. д. станции.

л

Исходя из этого, например, при минимальном потреблении 50 м /ч, а максимальном 300 м /ч на станциях водоснабжения П-го подъема устанавливают до четырех насосных агрегатов [4, 5, 6]. Их мощность и количество выбираются в зависимости от колебаний расхода воды в системе водоснабжения в течение суток. В нашем случае наиболее эффективное использование разработанного способа предполагается на станциях II подъема, повысительных и циркуляционных, так как в этом случае, как правило, геодезическая составляющая гидравлического сопротивления магистрали меньше, чем динамическая и имеют место значительные изменения подачи воды в течение суток.

Для определения наиболее рациональных путей повышения энергетической эффективности насосных станций необходимо выполнить обзор существующих технических решений, применяемых для регулирования производительности группы насосных агрегатов.

1.2 Способы управления группой насосных агрегатов

Наиболее распространенными способами регулирования подачи воды насосными агрегатами являются: так называемое байпасирование, дросселирование и изменение количества работающих в одной напорной линии насосов, при этом электроприводы (в качестве которых используют асинхронные двигатели (АД)) насосных агрегатов подключаются к электрической сети напрямую через автоматические выключатели и контакторы. Их недостатком является неэффективное использование насосных агрегатов, значительный перерасход электроэнергии. Несколько лучшие результаты могут быть получены с помощью способа, при котором происходит включение и выключение насоса, однако и он не лишен недостатков. Основным из них является появление гидроударов при включении насоса, часть потребляемой электроэнергии расходуется непроизводительно [7].

Системы нерегулируемого привода, применяемого на насосных станциях, имеют ряд недостатков, таких как невозможность точного поддержания давления на выходе, значительные токи и колебания момента АД в процессе пуска и, как следствие, появление гидроударов.

Одним из способов управления несколькими двигателями является использование устройств плавного пуска, которые позволяют обеспечить: плавный пуск, останов и выход на номинальную скорость; увеличение срока службы электродвигателей, задвижек; снижение пусковых токов электродвигателя. Несмотря на все преимущества, эти устройства не могут осуществлять регулирование частоты вращения двигателя во время его работы. Для этого используют преобразователи частоты.

Использование частотного регулирования АД позволяет обеспечить

поддержание на заданном уровне давления, снизить влияние пусковых токов

двигателя на питающую сеть, устранить колебания момента в процессе пуска

и возникающие в этом режиме гидроудары. К недостаткам применения

13

преобразователей для регулирования АД следует отнести повышенный уровень потерь в двигателе и, как следствие, их больший нагрев, повышенные требования к изоляции. Поэтому при питании от преобразователя АД может быть нагружен в среднем только до 90-95% процентов от мощности, реализуемой при питании от источника синусоидального напряжения. Применение для каждого регулируемого асинхронного привода преобразователя в большинстве случаев является неоправданно дорогим. Поэтому в большинстве случаев стараются ограничиться одним преобразователем, а остальные двигатели подключаются непосредственно к питающей сети и работают в нерегулируемом режиме. В этом случае решается только задача точного поддержания давления, а остальные негативные факторы, присущие нерегулируемому приводу остаются [8].

При выборе способа нужно не забывать о его эффективности, затратах на реализацию и качестве регулирования. В связи с этим, проанализируем остальные способы управления с точки зрения энергоэффективности и экономичности.

1.4 Анализ энергопотребления при различных способах регулирования

В последнее время наблюдается рост водопотребления в большинстве населенных пунктов на территории Российской Федерации. Все дома требуют обеспечения водоснабжением. Из этого следует, что возрастет нагрузка на уже имеющиеся насосные станции или потребуется строительство новых. Несмотря на это существует возможность экономии не только электроэнергии, но и воды, а также уменьшения износа оборудования (насосы, двигатели, трубопроводная арматура). Одним из вариантов экономии ресурсов является регулирование электроприводов насосных агрегатов [9,10].

В зависимости от потребления должна регулироваться производительность группы насосных агрегатов (рисунок 1.2). Рассмотрим 3 случая: управление электроприводами насосов отсутствует (подключение напрямую к сети), с помощью одного частотного преобразователя, регулирование задвижкой.

40

20 о

0-6 6-9 9-12 12-14 14-18 18-22 23-24 -—Расходводы, мЗ/ч

Рисунок 1.2 - Суточный график расхода воды станции И-го подъема

В первом случае, когда расход потребления воды небольшой (в ночные часы), работает один насос. После увеличения потребления включается второй насос. По прошествии некоторого времени расход воды снижается, но производительности одного насоса не хватит, чтобы поддерживать заданный уровень расхода. Поэтому продолжают работу два насоса, а регулирование расхода производится задвижкой. Это означает потери электроэнергии и быстрый износ оборудования.

В случае, когда управление приводами осуществляется при помощи одного ПЧ, при необходимости изменение расхода преобразователь регулирует частоту вращения электропривода, при этом потребление энергии минимально.

Применение частотно-регулируемого привода на насосных станциях дает возможность адаптации характеристик насоса к характеристикам гидравлической сети за счет выбора номинальной частоты вращения вала двигателя, отвечающей основному режиму работы станции. При этом

номинальная частоты вращения может быть как выше, так и ниже требуемого значения.

Еще одним способом управления (в случае работы сразу нескольких насосов) является подключение к каждому из параллельно работающих насосных агрегатов индивидуального преобразователя, что вызывает повышенные потери и работу вне зоны максимального КПД.

Наиболее энергоэффективным способом управления электроприводами группы насосных агрегатов является управление частотой вращения насоса при помощи одного статического преобразователя.

Энергоэффективность регулирования подачи воды еще зависит от соотношения геодезической (статической) высоты подъема - разницы в геодезическом уровне между впускным патрубком насоса и свободной поверхностью жидкости в наиболее низко расположенном резервуаре; статической высоты подачи (статический напор) - разница в геодезическом уровне между выпускным патрубком насоса и наивысшей точкой гидросистемы, в которую необходимо подать жидкость. Также возникают потери давления на подачу - потери на трение между жидкостью и стенками трубопровода, зависящие от вязкости жидкости, качества шероховатости поверхности стенок трубопровода и скорости потока жидкости (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Динамическая и статическая составляющие сопротивления магистрали

Характеристическая кривая Н(0) складывается из статических и динамических составляющих системы. Статическая составляющая зависит от

геодезической части Нёео и разницы давлений Р*9 между уровнями жидкости входного и выходного сечения установки. Динамическая составляющая потери напора состоит из двух частей: квадратично зависящей

У1~У*е

от расхода жидкости Ну и из разницы величины скоростей 23 жидкости входного и выходного сечения установки [4].

Последний вышеупомянутый способ энергоэффективен, когда составляющая сопротивления от геодезической высоты подъема меньше составляющей сопротивления трубопроводной системы, в тех случаях, когда:

- насосная водопроводная установка подает воду непосредственно в сеть (насосные станции 2, 3 подъема, станции подкачки);

. - диапазон колебания водопотребления достаточно большой (не менее 15-20 % максимальной подачи);

- динамическая составляющая напора достаточно большая (не менее 2030% общей высоты подъема).

В качестве объекта для исследования энергопотребления при использовании основных способов управления производительностью группы насосных агрегатов (дросселирование, управление частотой вращения одного и нескольких насосов) была выбрана насосная станция И-го подъема. Параметры этой насосной станции взяты типичными для систем водоснабжения малых и средних городов и поселков городского типа (с максимальным водопотреблением до 300 м3/ч), имеющая следующие параметры:

- регулирование до 4-х насосных агрегатов мощностью 18,5-22 кВт, каждый центробежный насос рассчитан на расход до 100 м /ч, давление до 0,4 МПа;

- управление должно осуществляться с помощью одного статического преобразователя;

- высокая надежность, безопасность эксплуатации, удобство управления и обслуживания.

Особенностями данной системы водоснабжения являются колебания расхода от 20 до 100 % и сопротивления магистрали 0-60% от максимального сопротивления при минимального расходе.

При определении расхода электроэнергии в режиме частотного регулирования считается, что насосы работают в режиме с равным расходом жидкости [9]. Тогда суммарный расход электроэнергии на перекачку насосными агрегатами в зависимости от расхода жидкости определяется по формуле (1.1):

<ог\ 1

ЩО) = пМ„

ч п У

(1.1)

где п - число работающих параллельно насосов;

- суммарный расход перекачиваемой жидкости, м3/с.

В случае, когда один из насосов подключен к преобразователю и его производительность регулируется изменением частоты вращения, расчет расхода электроэнергии на перекачку жидкости этим насосом производится по следующей методике. Исходными данными для расчета являются расход жидкости и напор, который требуется создавать в магистрали для его обеспечения.

Для пересчета характеристик имеющихся в наличии насосов на другую частоту вращения можно использовать, полученные с помощью теории подобия, условия пропорциональности (1.2):

I

п.

Н1_ = ( п А2 К

02 П2 • Н2

н1 _

\пи

К»2

(1.2)

Индексы 1 и 2 соответствуют подобным режимам работы одного и того же насоса. С учетом приведенных соотношений (1.1) и (1.2) зависимости

напора и потребляемой мощности насоса, вращающегося с частотой ичр, имеет вид (1.3), причем N„=/(0):

п,

Л

Янчр(б,и) = Ян|£-^

/ \ п

\п<>;

(1.3)

Аг (£,„) = ДМ д^

п

п

где «б - частота вращения насоса, для которой приведена характеристика напора от производительности.

Для расчета расхода электроэнергии в системе, имеющей нерегулируемые и частотно-регулируемые насосы, сначала необходимо определить распределение расхода перекачиваемой жидкости между насосами. Для этого определяем расход жидкости, обеспечиваемый нерегулируемыми насосами который получаем в результате решения уравнения (1.4):

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лавронова, Людмила Ивановна, 2013 год

Список литературы

1. Схемы городского водоснабжения // Copyright © "Санитарно-технические работы" 2009. URL: http://sanitarywork.ru/text/razdel-iii-vodosnabzhenie/glava-xix-holodnoe-vodosnabzhenie/ (дата обращения 15.07.2011).

2. Карелин В. Я., Минаев А. В. Насосы и насосные станции: Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп.- Москва: Стройиздат, 1986 г. - 320 с.

3. Насосы и насосные станции // ООО «Адмирал». URL: http://nasosnaya-stantsiva.ru/proektirovanie-vodoprovodnvx-nasosnyx-stanczii.html / (дата обращения 19.07.2011).

4. Зарубин B.C. Математическое моделирование в технике: Учеб. для вузов / Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. - 2-е изд., стереотип. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. -496 с. (Сер. Математика в техническом университете; Вып. XXI, заключительный).

5. Модель электромеханических процессов в асинхронном двигателе привода насосных агрегатов для систем реального времени / П.Г. Колпахчьян, Л.И. Лавронова, Б.Н. Лобов, Р.Б. Лобов, В.Г. Щербаков // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Электромеханика. - 2013. - №2 - С. 16-21.

6. Модель электромеханических процессов в частотно-регулируемом электроприводе насосных агрегатов для систем реального времени / П.Г. Колпахчьян, Л.И. Лавронова, Б.Н. Лобов, Р.Б. Лобов, В.Г. Щербаков // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Электромеханика. -2013-№3 - С.39-46.

7. Лезнов Б.С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных установках - М.: ИК «Ягорба» - «Биоинформсервис», - 1996. - 180 с.

8. Виноградов А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока / ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». Иваново, 2008.- 298 с.

9. Колпахчьян П.Г., Лавронова Л.И. Энергоэффективность различных способов регулирования электропривода группы насосных агрегатов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. -2011. — №6 - С.59-63.

10. Результаты моделирования системы водоснабжения населенного пункта / Б.Н. Лобов, П.Г. Колпахчьян, Р.Б. Лобов, Л.И. Лавронова // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2013. - №1 - С.36-41.

11. По материалам Design & Electronik. Управление асинхронным двигателем с помощью цифрового сигнального микроконтроллера // Chip News. 1997. № 1. С. 22-26.

12. Способ синхронизации и подключения в режим параллельной работы регулируемого статического источника переменного напряжения и источника переменного напряжения: пат 2381607 RU № 2008123448/09; заявл. 09.06.2008.; опубл. 10.02.2010.

13. RSYC-01 Synchronizing Unit. User's Manual // ABB. / www.abb.com / (дата обращения 16.07.2011).

14. Инверторы TRANS OKRAFT // Компания RadiusGroup URL: http://www.rvip.ru/ups/AEG/1323/1643/documentl645.shtml / (дата обращения 17.07.2011).

15. Лопухин A.A. Источники бесперебойного питания без секретов // АиТ Системы 2008. URL: http://www.at-svstems.ru/librarv/book/chap7.shtml/ (дата обращения 15.07.2011).

16. Москаленко B.B. Электрический привод. М.: Издательский центр «Академия», 2007. 368с.

17. Бахвалов Ю.А. , Зарифьян A.A., Колпахчьян П.Г. Динамические процессы в асинхронном тяговом приводе магистральных электровозов / под ред. A.A. Зарифьяна. - М.: Маршрут, 2006. - 374 с.

18. Розанов Ю.К., Соколова Е.М. Электронные устройства

электромеханических систем: Учеб. пособие для студентов высш. учеб.

Заведений. М: Издательский центр «Академия», 2004. - 272 с.

119

19. Колпахчьян П.Г., Лавронова Л.И. Моделирование процессов в системе преобразователь — асинхронный двигатель в процессе синхронизации напряжения инвертора с сетью // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. -2012.-№1 — С.69-74.

20. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. М: Издательский центр «Академия», 2006. - 272 с.

21. Онищенко Г.Б., Юньков М.Г. Электропривод турбомеханизмов. М.: Издательский центр «Энергия», 1972. - 240 с.

22. Усольцев A.A. Частотное управление асинхронными двигателями/Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. - 94 с.

23. Каганов В.И. Радиотехника+компьютер+MathCad Изд-во: Горячая линия - Телеком, 2001.-416 с.

24. Хлуденьков В. Сравнительный анализ некоторых методов фазовой синхронизации. Силовая Электроника. 2009 г. №22. С. 48-49.

25. Пискунов Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисления. Учебник для втузов. В 2 т. М.: Интеграл-Пресс, 2001. - 560 с.

26. Айфичер Э. Джервис Б.Цифровая обработка сигналов: практический подход. 2-е изд. М.: Вильяме, 2004. - 992 с.

27. Устройство защитного отключения трехфазной цепи // ЗАО «Протон-Импульс». URL: http://www.proton-impuls.ru/index.php?option=content&task =view&id=672/ (дата обращения 18.07.2011).

28. Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. - М.: Энергия, 1980. - 360 с.

29. Способ синхронизации автономного инвертора напряжения с трехфазным источником напряжения: пат. 2416856 RU №2010118751/07; заявл. 13.05.2010.; опубл. 20.11.2011, Бюл. №11.

30. Колпахчьян П.Г., Лавронова Л.И. Синхронизация с сетью автономного

инвертора напряжения // Мехатроника: сборник тезисов и статей Всероссийской научной школы для молодежи Ростовской обл. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т,- Новочеркасск: ЮРГТУ, 2010. - С. 74-76.

31. Лавронова Л.И., Колпахчьян П.Г. Анализ процессов в системе преобразователь - асинхронный двигатель в процессе синхронизации напряжения // Эврика-2011: сборник научно-исследовательских работ студентов, аспирантов и молодых ученых по нескольким междисциплинарным направлениям. Ростовской обл./ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т.- Новочеркасск: ЮРГТУ, 2011. - С. 231-233.

32. Лавронова Л.И., Колпахчьян П.Г. Энергосберегающая система адаптивного управления группой насосных агрегатов // Эврика-2010: сборник научно-исследовательских работ финалистов конкурса аспирантов и молодых ученых в области энергосбережения в промышленности. Ростовской обл./ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т.- Новочеркасск: ЮРГТУ, 2010. -С. 44-47.

33. Фираго Б.И., Павлячик Л.Б. Регулирование электроприводами переменного тока - Мн.: Техноперспектива, 2006. - 363с.

34. Белов М.П., Новиков В.А., Рассудов Л.Н. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 576с.

35. Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока - М.-Л., Госэнергоиздат, 1963. - 744 с.

36. Лавронова Л.И., Колпахчьян П.Г Электромагнитные процессы в системе при переключении двигателя на питание от сети // Итоги и перспективы развития Российско-Германского сотрудничества в области мехатроники: сборник тезисов и статей Всероссийской научной школы для молодежи Ростовской обл. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т,- Новочеркасск: ЮРГТУ, 2011.- С. 9-11.

37. Автономное устройство для электропитания элементов управления и ь автоматики трубопроводов: п.м. 120527 RU №2012113351/07; заявл. 06.04.2012.; опубл. 20.09.2012, Бюл. №26.

38. Устройство для получения и преобразования механической энергии потока текучей среды в электроэнергию: п.м. 120525 RU №2012113352/07; заявл. 06.04.2012.; опубл. 20.09.2012, Бюл. №26.

39. Зоркин Е.М. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по теме «Исследование режимов водоподачи подкачивающих насосных станций оросительных систем». М. 2005.

40. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры, - М.: Энергоатомиздат, 1984г. - 416 с.

41. Попов Д. Н. Нестационарные гидромеханические процессы. - М.: Машиностроение, 1982.-239с.

42. Таев, И. С. Электрические аппараты управления: Учебное пособие для электротехнических специальностей вузов.-М.: Высшая школа, 1969. -444 с.

43. Моделирование процесса отключения асинхронного двигателя от преобразователя частоты с учетом дугогашения/ Л.И. Лавронова, П.Г. Колпахчьян, Б.Н. Лобов, Р.Н. Глоба // BicH. Схщноукр. нац. ун-ту. Техшчш науки.-Луганськ: Видавництво СНУ, 2013. -№18 (207), С.131-136.

44. Сахаров П. В. Проектирование электрических аппаратов. Учебное пособие. - М. Энергия, 1971г. - 560 с.

45. Лобов Б.Н., Лавронова Л.И. Блок управления насосными агрегатами // Вестник Тульского государственного университета. Сер. Проблемы управления электротехническими объектами. - 2010. - Вып. 5: Системы управления электротехническими объектами: тр. 5-й Всерос. науч.-практ. ' конф., посвящ. 80-летию Тульского гос. ун-та . — С. 167.

46. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э. Кравчик,

122

М.М. Шлафф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 504 с.

47. Колпахчьян П.Г., Лобов Б.Н., Лавронова Л.И. Энергосберегающая система регулирования групповым приводом насосных агрегатов // Состояние и перспективы развития электротехнологии (XVI Бернардосовские чтения), 1-3 июня 2011г., Иваново: сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн. конф./ Иванов, гос. энерг. ун-т. - Иваново, 2011. - С. 248-251.

48. Лавронова Л.И Проведение исследований по созданию промышленных устройств управления приводами в области систем водоснабжения и водоотведения / Лавронова Л.И., П.Г. Колпахчьян, Б.Н. Лобов, Гринченков и др.// Отчет о НИР/ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. (НПИ) - Новочеркасск, 2011г. -122с. - № ГР 45.31.31. - Инв. №14.740.11.1294.