Антиплагиат (1230905), страница 3
Текст из файла (страница 3)
1 -1 -1] — узловая вектор-строка размерностью т+2;Q = [Оц н1Оц н2 … Оц нт Овых∑ Оу]т — вектор-столбец подач всех э лементов, соединяющ ихся на выходе НС.Условие равенства давлений на выходе параллельно работающ их насосов:В Р = 0,где В — контурная матриц а размерностью т×т - 1;Р = [∆Рц н1∆Рц н2 … ∆Рц нм]т -вектор-столбец перепадов давления системы насос- задвиж ка;0 — нулевой вектор столбец размерностью т-1.Матриц а В имеет следующ ий вид:11 -1 0…0000 1 -1…00000…0 1 -1-1В=.Перепад давления на соединенных последовательно насосе и задвиж ке определяется зависимостью, учитывающ ейрегулирование частоты.Баланс напоров ж идкости на выходе НС:∆Pц нi = ∆Pц нi (Qц нi , ω ц нi ) – P3i (Qц нi , x3i).Баланс напоров ж идкости на входе НС:Рвх(l) + ∆Pц нi = Рвых = Рст + Рг (Овых∑),где Рвх(l)— давление на входе насосов, зависящ ее от уровня ж идкости во входном резервуаре;Рст + Рг (Овых∑) - статическое противодавление и динамическийперепад давления в гидравлической сети соответственно.При решении приведенной системы уравнений следует дополнительно выполнять анализ направления подачи черезкаж дый насос.
При получении отриц ательного значения подачи через насос, уравнения, описывающ ие гидравлическиепроц ессы в нем, исключаются из рассмотрения, и порядок системы м пониж ается на единиц у.Для получения рац ионального алгоритма управления НС долж ен быть выполнен анализ гидравлического реж имаработы насосного оборудования. Баланс расходов и давлений ж идкости для случая трех параллельно работающ ихнасосов описывается математической моделью на основе системы приведенных уравнений подраздела. При м = 3 послераскрытия матриц получаем следующ ие уравнения для балансов подач и напоров:Оц н1+Оц н2+ Оц н3 = Овых∑ - Оу(Рвых),∆Рц н1 = ∆Рц н2 = ∆Рц н3 = ∆Рц н ,∆Рц н1 =∆Рц н1 (Оц н1 , ω ц н1 ) – P31 (Оц н1 , x31),∆Рц н2 =∆Рц н2 (Оц н2 , ω ц н2 ) – P32 (Оц н2 , x32),∆Рц н3 = ∆Рц н3 (Оц н3 , ω ц н3 ) – P33 (Оц н3 , x33),Рвх(l) + ∆Рц н = Рвых = Рст + Рг (Овых∑).На рисунке 1.1 показанкачественный характер изменения параметров системы из трех насосов, вhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.24067670&repNumb=1которой регулируется частота6/1620.06.2016Антиплагиатвращения рабочего колеса одного из насосов.[11]Насосыимеют характеристики вида 1, амагистраль — характеристику вида 4.
Увеличение подачи и давления производится в следующем порядке. Наначальном этапе в работу включается один насос с частотно-регулируемым электроприводом. Для обеспеченияподачи Q1 его частота вращения увеличивается до значенияcol. Дальнейший рост подачи и давлениявозможен до величин Q3 и РЗ соответственно. Если необходимо обеспечить дальнейшее увеличение подачи, топроисходит переключение питания электропривода первого насоса с выхода преобразователя частоты на сеть,а к выходу преобразователя частоты коммутируется электропривод второго насоса и частота вращенияувеличивается до требуемого значения.
Например, для обеспечения подачи и давления Q2' и Р2' соответственночастота вращения второго насоса должна быть увеличена до значения ω2'. Таким образом обеспечиваетсярегулирование параметровНС в области, заключенной между характеристиками 1 и 2. При необходимостидальнейшего увеличения подачи и давления до значений выше Q3' иРЗ' питание электропривода второгонасоса переключается с выхода преобразователя частоты на сеть и в работу вводится третий насос,управляемый частотно-регулируемым электроприводом. В этом случае регулирование происходит в области,заключенной между характеристиками 2 и 3.
При снижении подачи и давления коммутация и регулированиечастоты вращения электроприводов насосов происходит в обратном порядке.Рассмотренный способ регулирования режима работы насосной установки обеспечивает плавное и непрерывноеизменение подачи и давления жидкости в широком диапазоне изменения значений регулируемых параметров otQ1 до Q3" и характеристики сети от 4 до 4' .[8]Рисунок1.1 – Комбинированное регулирование режима работы насосной станции[11]Методы управления э лектроприводами и напором станц ииВ течении дня, в разные дни недели расход воды в системе все время изменяется. Насос станц ии в свою очередь вовремя своей работы создает постоянное давление на выходе, что не очень удобно в случае динамического изменениярасхода воды. Возникает потребность регулировать напор воды на выходи из станц ии, сущ ествуют следующ ие методы:Дросселирование ( управления задвиж ками)Дроссель - это устройство, обеспечивающее требуемую связь между пропускаемым расходом и перепадомдавления на нем.
По характеру протекающего процесса он представляет собой гидравлическое сопротивлениес регламентированной характеристикой.[2]Методдроссельного регулированиястанции. При её прикрытии создаётся[4]избыточноедавление уничтожается на выходной задвижке с насосной[3]дополнительное [4]сопротивлениетоку воды (≡ ↑ S). Характеристикасистемы при этом изменяется таким образом, чтобы необходимый напор на выходе насосной станции, приданнойвеличиневодоразбора,соответствовалхарактеристикенасоса.[3]Частьрабочейжидкости,находящейся под давлением, «стравливается» и перепускается через переливной клапан в гидробак, невыполняя полезной работы. Следовательно, дроссельное регулирование основано на изменении величиныпотерь, т.е.
на изменении КПД гидропривода. В связи с этим дроссельное регулирование применяют при малыхпередаваемых мощностях.Для стабилизации скорости поршня применяются специальные регуляторы, при помощи которых можноустанавливать и автоматически поддерживать постоянную скорость поршня независимо от характера изменениянагрузки на штоке. Регулятор скорости представляет собой совмещенные в одном корпусе регулируемыйдроссель и предохранительный клапан с серводействием.
Устанавливается он на ответвлении или на выходе изгидроцилиндра.При дроссельном регулировании возможны два принципиально разных способа включения регулирующегодросселя: последовательно с гидродвигателем и параллельно ему.Дроссельное регулирование гидропривода при последовательном включении дросселяПоследовательное включение дросселя может быть осуществлено тремя способами: дроссель включают навходе в гидродвигатель, на выходе из него и на входе и выходе одновременноПри полном открытии дросселя скорость поршня максимальна.
При уменьшении открытия давление переддросселем повышается, клапан приоткрывается и пропускает часть подачи насоса на слив. Скорость поршняпри этом снижается. При полном закрытии дросселя вся подача насоса идет через клапан и скорость рабочегооргана равна нулю.
При постоянном открытии дросселя и увеличении преодолеваемой нагрузки, т.е. силы F,давление насоса возрастает, расход через клапан увеличивается, а скорость поршня уменьшается.Гидродвигатель, например, гидроцилиндр при расчете гидропривода можно рассматривать как особое местноегидравлическое сопротивление, вызывающее потерю давления[2]рц.С[17]учетомвышеприведенных уравненийскорость поршня выражается следующей зависимостью:Vп = С SдрSп 2р рн – FSпСкорость поршня не зависит от расположения дросселя относительно гидродвигателя (на входе в него или наhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.24067670&repNumb=17/1620.06.2016Антиплагиатвыходе).Из формул видно, что нагрузочная характеристика гидроприводаVп=f(F) при одновременном дросселированиина входе и выходе такая же, как при одном дросселе на входе или выходе.
Скорость выходного звена при еерегулированиипоследовательновключеннымдросселемпропорциональнастепениоткрытиядросселя.Максимальная нагрузка, при которой выходное звено тормозится, от степени открытия дросселя не зависит.Потери давления и КПД гидропередачи при регулировании последовательно включенным дросселем не зависятот места его установки.
Однако, при дросселировании потока на выходе из гидродвигателя, последний работаетболее устойчиво, особенно при знакопеременной нагрузке. Имеется возможность регулирования гидроприводапри отрицательных нагрузках, т.е. при направлении действия силы в сторону перемещения поршня. Кроме того,при установке дросселя на сливной гидролинии теплота, выделяющаяся при дросселировании потока жидкости,отводится в бак и не оказывает влияния на работу гидродвигателя.При использовании гидроцилиндра с односторонним штоком, расходы жидкости в напорной и сливноймагистралях неравны, так как эффективная площадь поршня с одной стороны меньше, чем с другой, на площадьсечения штока.КПД гидропривода при последовательном включении дросселяПри дроссельном регулировании и любом способе включения дросселя полный КПД гидропривода определяетсякак потерями энергии в насосе и гидродвигателе, так и потерями, обусловленными процессом управления.КПД процесса управления представляет собой отношение мощности потока, проходящего через гидродвигатель,к мощности потока, подаваемого насосомтп = NгNн = рг Огрн Он ,и по его величине оценивают потери мощности на регулирование скорости выходного звена гидропривода.Полный КПД регулируемого гидропривода равен произведению КПД насоса, КПД процесса управления и КПДгидродвигателя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
