Антиплагиат (1230895), страница 6
Текст из файла (страница 6)
(5.4)Из таблицы 8 видно, что Uн=0.4кВ, тогда подставив Uн в формулу(5.4) получимUsmax = 1.1∙400=440 В.Выдержка по времени срабатывания защиты Т=2с5.3 Алгоритм работы защиты двигателя насосных агрегатовhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13568093&repNumb=114/2126.06.2015АнтиплагиатИзмерение контролируемых параметров осуществляется с помощью трансформаторов тока, трансформаторов напряжения идатчиков температуры.Программа контроля и управления защитой начинается с контроля основных параметров электрической сети.При возникновении сигнала о превышении током сети максимально допустимого значения происходит срабатывание защиты помаксимальному току, сигнал с задержкой по времени в 0,5с поступает на дискретный выход О11 , далее посредством силовоговыключателя происходит отключение двигателя от питающей сети.При возникновении сигнала о превышении допустимого значения напряжения сети происходит срабатывание защиты помаксимальному напряжению, сигнал с задержкой по времени в 2с поступает на дискретный выход О11, далее посредствомсилового выключателя происходит отключение двигателя от питающей сети.При возникновении сигнала об уменьшении питающего напряжения на 10% от допустимого значения происходит срабатываниезащиты по минимальному напряжению, сигнал с задержкой по времени в 1с поступает на дискретный выход О11, далеепосредством силового выключателя происходит отключение двигателя от питающей сети.При возникновении сигнала об исчезновении тока в одной из фаз или уменьшении тока на 50% от номинального значенияпроисходит срабатывание защиты по минимальному току , сигнал с задержкой по времени в 2с поступает на дискретный выходО11, далее посредством силового выключателя происходит отключение двигателя от питающей сети.При возникновении сигнала о превышении напряжением нулевой последовательности уставки Vso происходит срабатываниезащиты по максимальному напряжению нулевой последовательности, сигнал с задержкой по времени в 2с поступает надискретный выход О11, далее посредством силового выключателя происходит отключение двигателя от питающей сети.Согласно описанному алгоритму составим программу для Sepam 1000+М41.6 [2]РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНЫМИ АГРЕГАТАМИОсновным элементом водопроводного узла,, обеспечивающим подачу воды в промышленные и жилые районы городов, являетсяподсистема подкачки - группа центробежных насосов, приводимых в движение асинхронными трехфазными двигателями.Задачей подсистемы подкачки является подача в магистрали определенного объема воды с давлением, не ниже некотороготребуемого, обычно определяемого необходимым давлением в самой верхней точке магистрали.
Достижение [1]необходимого расхода и давления осуществляетсянесколькими путями: изменением положения задвижек на выходном трубопроводе насоса или изменением частоты вращения.Тогда, как метод с использованием задвижек имеет меньший КПД и увеличивает износ запорного и насосного оборудования, вметоде с изменением частоты вращения [1]отсутствуют такие недостатки. Зачастую, вал насоса связан с ротором электродвигателянапрямую без понижающих или повышающих редукторов, что означает возможность изменения скоростей их вращения лишьпутем изменения скорости вращения ротора двигателя.
В этом случае [1]использование асинхронного электродвигателя в качестве привода дает преимущество в управлении и упрощает систему управленияэлектронасосом.На основе подсистемы подкачкисоставим структурную схему автоматической системы управления. Питание электродвигателей осуществляется с подстанциинапряжением постоянной частоты и постоянной амплитуды, затем электродвигатели приводят в действие центробежныенасосы так, что те способны обеспечить максимальный [1]необходимый напор и расход воды, притомпоследний является величиной переменной. При необходимости уменьшения подаваемых объемов воды используютсязадвижки на выходных трубопроводах.
Для улучшения КПД и [1]снижения энергетических затрат подсистемыследует отказаться от существующего способа поддержания гидравлических параметров и разработать систему с [1]динамически изменяющейся мощностью.Наблюдаем,что при постоянном напоре на выходе следует управлять лишь расходом воды, т.е. частотой вращения крыльчатки насоса икак следствие - частотой вращения ротора привода насоса. Составим структурную схему системы автоматического управленияна основе сделанных выводов. [1]Структурная схема представлена на [27] рисунке 7.Рисунок 7 - Структурная схема автоматического управления насосными агрегатамиСистема состоит из управляющего устройства(УУ), получающего уставку U и влияющего на скорость ротора асинхронногодвигателя(АД) и как следствие - на крыльчатку центробежного насоса(ЦН).
Объем воды, перекачанный насосом, проходитнекоторый промежуток по магистрали(М), величина которого снимается датчиком и в качестве обратной связи поступает наэлемент сравнения, формируя сигнал рассогласования. К тому же следует учесть момент сопротивления ротора двигателя,который будет возмущающим воздействием в системе управления.
Для предотвращения аварийной ситуации целесообразнополучать сведения о скорости вращения ротора двигателя.В качестве выходной величины системы принят расход воды. Выберем входной параметр, который будет отвечать заизменение скорости вращения ротора двигателя.Известно что, скорость вращения ротора асинх��онного двигателя зависит от частоты питающего напряжения:n2=60∙f1p1-s,об/[1]сек.
(6.1)где [7] fl - частота питающего напряжения, р - число полюсов, s - скольжение.Исходя из этого выражения, очевидно, что осуществлять управление скоростью ротора можно путем изменения частотынапряжения питания. Подобное управление называют частотным и в последнее время получает широкое распространение. Ктому же, сейчас широко выпускаются интеллектуальные частотные преобразователи, позволяющие не только изменятьчастоту напряжения, а программировать в себя определенные законы управления, что может значительно упроститьреализацию системы управления. Для выбора закона управления необходимо проанализировать передаточную функциюобъекта относительно частоты питающего напряжения.
Определим передаточные функции каждого из звеньев.Будем искать передаточную функцию асинхронного двигателя как отношение частоты вращения ротора к частоте питающегонапряжения. В [1] предлагается эту передаточную функцию разбить на две составляющих - «момент/частота» и «частота/http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13568093&repNumb=115/2126.06.2015Антиплагиатмомент» для возможности учета момента сопротивления, действующего на вал двигателя.
Структурная схема при управлениичастотой напряжения статора представлена на рисунке 8.Рисунок 8 - Структурная схема асинхронного электродвигателя при управлении частотой питающего напряженияПо данной структурной схеме получим передаточную, функцию по управляющему воздействию:[1]Wpад=у2ϑ1Тэр+1Тмр+у2ϑ=кадТэТмр2+Тмр+1, (6.2)где Тм -механическая постоянная времени двигателя, Тэ - электромагнитная постоянная времени двигателя, у- относительноенапряжение статора(к номинальному), ϑ- относительная частота напряжения статора(к номинальной).Данная передаточная функция справедлива для случая, когда потокосцепление статора есть величина постоянная, т.е.одновременно с изменением частоты питающего напряжения изменяется и его величина в соответствии с выражением: U1/ω1=const.
Отметим, что в современных преобразователях частоты реализован механизм поддержания постоянногопотокосцепления, поэтому передаточная функция (6.2) может быть использована для описания АД.Определим передаточную функцию центробежного насоса и магистрали. На практике насос и магистраль рассматривают какодин объект, и с определенной долей точности аппроксимируют общую передаточную функцию в виде инерционного звенавторого порядка с запаздыванием. В разветвленной гидросистеме это колебательное звено, в одиночных трубопроводах -апериодическое.