2.3 Асинхронды мотор мен шақырым ауыстырушымен жүргізілетін шақырым насосының математикалық моделі
Центробеждік насос басқару кезінде қолданылатын, оның ішінде асинхронды мотор мен частоталық әзірлеушімен қамтамасыз етілетін электрдәрігерлік жеткізу қолданылуы.
Сурет 2.5 - Жылдамдық бойынша қайта байланыс барынша частоталық электрдәрігерлік жеткізу құрылымының құрылым схемасы
Онда - механикалық характердік қаттылық модулі;
- асинхрондық мотор статоры мен роторының екіге берілген электромагниттік уақыт сабағының теңдеуі;
Кпч - жиілік ауыстыру функциясының ауыстыру көшірмесі ;
- жиілік әзірлеуші басқару желісінің уақыт сабағы ;
- электромеханикалық уақыт сабағы.
Ауыстыру функциясы W4:
Передаточная функция W3:
Передаточная функция W2:
Передаточная функция W1:
Құрылымдық схема ауыстыру функциясынан шығатын жиынтық теңдеу
Онда -жылдамдықтың өсірілуі;
- приращение момента;
- приращение статического момента нагрузки.
Исходя из передаточной функции получим следующее уравнение:
Далее запишем в виде дифференциального уравнения:
Где - приращение угловой скорости электромагнитного поля асинхронного двигателя.
Согласно передаточной функции , уравнение преобразователя частоты будет выглядеть следующим образом:
Исходя из передаточной функции , получим уравнения РC:
Приращение п следующее уравнение:
Где приращение задающего сигнала;
К - коэффициент обратной связи по скорости.
При математическом описании статических и динамических режимов центробежного насоса, представим центробежный насос как объект управления
Математическое описание напорно-расходной характеристики будет выглядеть следующим образом
Где - приведённый напор холостого хода насоса;
rh - коэффициент, характеризующий внутреннее гидравлическое сопротивление насоса;
а - коэффициент характеризующий линейную зависимость между напором и подачей насоса.
В уравнении напорно-расходной характеристики (2.9) первые два коэффициента определят процесс передачи энергии от рабочего колеса жидкости, а третий коэффициент определяет потери центробежного насоса. Следовательно, динамические и инерционные характеристики насоса определяются первыми двумя коэффициентами уравнения.
Динамическая составляющая характеристика центробежного насоса будет выглядеть следующим образом
Динамическая характеристика центробежного насоса с учетом переходных процессов можно представить в следующем виде:
Математическая модель системы преобразователя частоты асинхронного двигателя - центробежного насоса, на основе уравнений (2.42.8) и (2.11), будет выглядеть следующим образом:
Динамика системы преобразователя частоты - асинхронного двигателя центробежного насоса может быть исследована в среде Matlab Simulink
Рисунок 2.6 - Структурная схема модели системы преобразователя частоты - асинхронного двигателя - центробежного насоса в Simulink
Рисунок 2.7 - Переходной процесс скорости системы преобразователя частоты - асинхронного двигателя - центробежного насоса.
2.4 Математическая модель резервуара
Возьмем резервуар как объект исследования. Поток на выходе определяется величиной уровня газа либо газового конденсата над сливным отверстием и площадью проходного сечения сливного отверстия . Количество жидкости в резервуаре, находящийся над плоскостью сливного отверстия, определяется из соотношения.
Где - площадь поперечного сечения резервуара;
- плотность.
При составлении математической модели применяется:
Уравнение материального баланса:
Уравнение, отражающее закон сохранения движения:
Примем за координаты состояния объекта уровень жидкости в резервуаре Н и поток на выходе
Динамика будет описана следующим дифференциальным уравнением:
Общий вид передаточной функции резервуара будет иметь следующий вид:
2.5 Синтез параметров системы автоматического регулирования
Наполнение резервуарного парка будет происходить, из параметров уровня резервуарного парка и управление центробежного насоса. Синтезируя параметры системы ЦН - АД - ПЧ и резервуарного парка, создаем структурную схему
Рисунок 2.8 - Структурная схема ПЧ-АД-ЦН и резервуара
Достарыңызбен бөлісу: |