WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Проект автоматизації насосної станції на КП «Коломияводоканал» - Дипломна робота

Проект автоматизації насосної станції на КП «Коломияводоканал» - Дипломна робота

швидкість зміни тиску , яка може приймати значення від мінус 2000 до плюс 2000. Для переходу до нечітких змінним швидкості зміни тиску приймемо стандартну форму функцій належності трьох термів: зменшити (М), норма (Н) і збільшити (В).
Для регулювання за допомогою перетворювача частоти швидкостіелектроприводу насоса використовуємо сигнал завдання швидкості , який поступає з виходу цифроаналогового перетворювача мікропроцесорної системи управління. Формуванням управляючого сигналу забезпечується зміна частоти обертання і, яке визначається цілим числом в діапазоні від 0 до 4000. В лінгвістичних змінних нечіткої логіки управління зміною частоти обертання може бути представлено п'ятьма термами: сильно зменшити (СМ), зменшити (М), норма (Н), збільшити (В) і сильно збільшити (СВ).
Якщо тиск менше і його значення не змінюється, то частоту обертання насоса збільшуємо. Через нечіткі змінні це правило можна записати таким чином: якщо і , то .
Якщо тиск менше і його значення зменшується, то частоту обертання насоса сильно збільшуємо. Через нечіткі змінні це правило можна записати так: якщо і , то .
Як метод дефазифікациі приймемо метод центру ваги. Розглянемо, як визначається управління в деякій точці, руху системи.
Допустимий має місце відхилення тиску, рівне мінус 800, воно продовжує знижуватися з швидкістю мінус 400. В цьому випадку терми М і Н відхилення тиску мають ступінь приналежності 0,4 і 0,6 відповідно, а терми М і Н швидкості зміни тиску рівні 0,2 і 0,8. Інші терми мають ступінь приналежності, рівний 0. Для прийнятої форми запису правил ступінь приналежності антецедента кожного правила визначається по мінімуму всіх умов, тобто для висновку мають значення тільки правила, що містять умови з ненульовими ступенями приналежності:
1. Якщо і , то ;
2. і , то ;
3. і , то ;
4. і , то .
Кожне з цих правил дає ступінь приналежності висновку по мінімуму:
1. ;
2. ;
3. ;
4. .
На другому кроці формування нечіткого висновку визначимо ступінь приналежності термів вихідної змінної по максимуму. Наприклад, вирази п. 2 і 3 дають різні значення ступеня приналежності для терма В, але береться максимальне:
.
Таким чином, при даному стані вхідних сигналів ступеня приналежності термів вихідної змінної мають значення:
(1.1)
Для переходу від нечітких висновків до управляючої дії використовуємо формулу дефазіфікациі по методу центру тяжкості:
(1.2)
Підставивши у формулу (1.2) числові дані, отримаємо
Таким чином набуто значення сигналу управління приводом насоса.
2. Розрахунково-технологічна частина
2.1. Характеристика автоматизованого технологічного процесу
Регулювання продуктивності механізмів з моментом вентилятора на валу має велике значення в установках відцентрових вентиляторів, насосів і компресорів з перемінною витратою рідини або газу. Продуктивність Q таких механізмів можна регулювати різними способами: дроселюванням трубопроводу; зміною кутової швидкості приводного двигуна; зміною числа працюючих на магістраль агрегатів; зміною положення робочих органів механізму в процесі регулювання (наприклад, поворотних лопаток на робочому колесі).
Всі способи регулювання Q пов'язані з втратами енергії. На промислових підприємствах найбільше поширення набули перші два способи. Для їх оцінки проведемо порівняння властивих їм втрат потужності.
Регулювання дроселюванням здійснюється введенням засувок в трубопровід, що приводить до зміни результуючого опору і виду характеристики магістралі 1. При незмінній кутовій швидкості робоча точка механізму при дроселюванні переміщається в ліво по Q-Н характеристиці від точки Нном до точки Нр перетину з новою характеристикою магістралі 2 і продуктивність зменшується. При цьому частина тиску ?Нр втрачається на регулюючому пристрої.
Якщо прийняти, що Нном і Qнom - номінальні значення тиску і продуктивність механізму при роботі без засувки, а Нр і Нмаг - тиски, створювані до засувки і в магістралі після неї, та якість регулювання дроселювання може бути оцінене ККД установки.
За відсутності статичного натиску в магістралі Нмаг=cQ2=Нном(Q/Qном)2.
При зменшенні Q в 2 рази ККД установки зменшиться в 4 рази. Детальний аналіз потужності втрат при регулюванні Q засувками показує, що максимум втрат має місце при відношенні Q/Qном=0,576 і рівний
?Рмах= 0,385 Р2ном
де Р2ном - потужність на валу двигуна в номінальному режимі.
Тому даний спосіб застосовується тільки в установках потужністю в декілька кіловат, в яких переважає статичний тиск, при невеликому діапазоні регулювання продуктивності.
Регулювання зміною кутової швидкості двигуна, а значить і механізму, проводиться введенням додаткового опору в ланцюг ротора або дроселів насичення в ланцюг статора, асинхронного двигуна. При переважанні в системі статичного натиску, незначна зміна швидкості від ?ном до ?2 приводить до значної зміни продуктивності від Qном до Q. При переважанні динамічного тиску (крива д) для такого ж зниження продуктивності необхідне більше зниження швидкості двигуна від ?ном до ?5.
Для оцінки цього способу регулювання визначимо втрати потужності в роторі асинхронного двигуна, які пропорційні зміні швидкості або ковзання, але мають обмежений максимум.
Потужність Р2 на валу двигуна, що обертає механізм з вентилятором характеристикою, пропорційна третьому ступеню швидкості.
Втрати в роторному ланцюгу двигуна при регулюванні кутової швидкості, якщо не враховувати втрати в сталі і механічні втрати, визначаються різницею Р1 і Р2.
Електричний спосіб регулювання продуктивності Q більш економічний, ніж дросселювання, оскільки максимальні втрати потужності зменшуються більш, ніж в 2 рази.
Для установок великої потужності (декілька сотень або тисяч кіловат) розглянуті способи регулювання кутової швидкості асинхронних двигунів стають неекономічними. В цих випадках застосовують каскадні схеми електроприводів, в яких втрати ковзання. ?Р2 повертаються в мережу або перетворяться в механічну потужність і поступають, на вал механізму. Перетворення енергії ковзання здійснюється за допомогою вентильних схем, або з використанням допоміжних машин, які розміщуються на одному валу з головним двигуном.
Регулювання зміною числа працюючих агрегатів проводиться шляхом включення на паралельну роботу декількох агрегатів меншої потужності. Якщо в магістралі переважає статичний тиск, то загальна продуктивність спільно працюючих агрегатів дорівнює сумі продуктивності, кожного агрегата чим забезпечується їх економічна робота. При переважанні динамічного тиску загальна продуктивність збільшується незначно, а робота агрегатів відбувається з пониженим ККД.
2.2. Розробка схем автоматизації технологічного процесу
Розглянемо приклади побудови схем управління електроприводами насосних агрегатів, пояснюючі
Loading...

 
 

Цікаве