Спосіб ідентифікації параметрів електрогідравлічного комплексу

Реферат: Спосіб ідентифікації параметрів електрогідравлічного комплексу включає визначення параметрів електрогідравлічного комплексу під час його експлуатації. На вхід системи керування перетворювачем частоти задають тестовий гармонічний вплив uzad (t)  U0  Uv ar cos(t  ) , який включає постійну U0 і змінну Uvar складові, де Ω=2πf кутова частота; f - частота зміни вхідного сигналу; φ - кут зсуву сигналу задання відносно початку координат; за допомогою датчика швидкості проводиться дискретний вимір поточної частоти обертання n(t) привідного двигуна насоса, визначається відносна частота обертання v(t) = n(t)/nn насосного агрегату, де nn - номінальне значення частоти обертання електродвигуна насоса. Обчислюють сигнал продуктивності Q(t)=Qnv(t) на виході насосного агрегату, де Qn номінальне значення продуктивності насосного агрегату; залежно від вибраної схеми заміщення електрогідравлічного комплексу, визначають кількість невідомих параметрів. Обчислюють сигнали миттєвої потужності на кожному елементі схеми заміщення 2 електрогідравлічного комплексу: на виході гідравлічного джерела (насоса) pin(t)=H0v (t)Q(t), де Но - напір, що створюють насосом при нульовій продуктивності; гідравлічної потужності pst(t)=HstQ(t) в трубопровідній мережі, що витрачається на подолання протитиску Hst; 3 гідравлічної потужності pRp(t)=RpQ (t) на активному опорі насоса Rp=Q(t), де  - коефіцієнт апроксимації, який враховує сили в'язкого тертя між шарами рідини, рідиною і стінками 3 гідравлічного тракту насоса. Гідравлічної потужності pRnet (t)=RnetQ (t) на активному опорі трубопроводу Rnet=/Q(t), де δ – коефіцієнт апроксимації, який враховує довжину ділянки проточної частини трубопроводу, його діаметр, кінематичну в'язкість і густину. Гідравлічної 3 потужності pRcon (t) = Rcon Q (t) на активному опорі споживача Rcon. d Гідравлічної потужності pL net t   Lnet Qt  Q 2 t  на реактивному опорі трубопроводу dt Lnet  v t  , де γ - коефіцієнт апроксимації, який враховує властивості рідини і геометричні параметри трубопроводу; отримані сигнали потужності представляються тригонометричними рядами із використанням перетворень Фур'є, визначаються постійні (Pin 0, Pst 0, PRp 0, PRnet 0, PLnet 0, PRcon 0) і змінні косинусні (Pin ak, Pst ak, PRp ak, PRnet ak, PLnet ak, PRcon ak) й синусні (Pin bk, Pst bk, PRp bk, PRnet bk, PLnet bk, PRcon bk) гармонічні складові сигналів миттєвої гідравлічної потужності на виході джерела гідравлічного живлення та всіх елементів еквівалентної схеми заміщення   UA 87460 U (54) СПОСІБ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРОГІДРАВЛІЧНОГО КОМПЛЕКСУ UA 87460 U електрогідравлічного комплексу, де k - номер відповідної гармоніки потужності; складається система ідентифікаційних рівнянь на базі рівнянь енергобалансу постійної й гармонічних складових миттєвої потужності на виході гідравлічного джерела і всіх елементів схеми заміщення. Вибирається необхідна кількість значущих гармонік потужності, що відповідає кількості невідомих параметрів схеми заміщення; розв'язується система ідентифікаційних рівнянь, визначаються невідомі гідравлічні Hst, α, δ, γ, Rcon та енергетичні параметри електрогідравлічного комплексу: активна потужність на виході гідравлічного джерела (насоса) Ріn 0 й на елементах схеми заміщення ЕГК PRp 0, PRnet 0, PLnet 0, Pst 0, відповідно; втрати потужності в насосі  p 0   in 0  R p 0 ; і в трубопроводі Pnet 0  Ðin 0 - PRnet 0 - PLnet 0 - Pst 0 , сумарні втрати потужності в електрогідравлічному комплексі насосного агрегату p  Rp0 / in 0 .  0  in 0  con0 ; коефіцієнта корисної дії UA 87460 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електротехніки і може бути використана в системах контролю параметрів електрогідравлічних комплексів (ЕГК) комунального і промислового водо - і теплопостачання, водовідведення, нафто перекачувальних насосних станцій для визначення поточних технологічних і енергетичних параметрів діючих ЕГК при регулюванні продуктивності, тривалій експлуатації насосного і трубопровідного обладнання. Відомий спосіб визначення параметрів динамічного насоса при проведенні приймальноздавальних та післяремонтних випробовувань [ГОСТ 6134-87. Насосы динамические. Методы испытаний. - Москва, 1989 С. 4-8, 10-13], в ході якого визначаються технологічні (напір, витрата) та енергетичні (активна потужність, коефіцієнт корисної дії (ККД)) параметри турбомеханізму. Для цього насосний агрегат (НА) підключається до випробувального стенду і, залежно від типу випробувань (енергетичного, кавітаційного чи післяремонтного), створюються відповідні умови для його проведення і здійснюється зняття показників з необхідної контрольно-вимірювальної апаратури. Ознаки, що збігаються з істотними ознаками способу, який заявляється: визначення основних параметрів насоса (напору, витрати, активної потужності та ККД). До недоліків способу належать - необхідність наявності спеціального випробувального обладнання, яке характеризується визначенням параметрів насосного обладнання в обмеженому діапазоні потужності та витрати без урахування властивостей трубопровідної системи; - відсутність можливості визначення параметрів насосних агрегатів, що знаходяться в експлуатації, що зумовлено особливостями проведення випробувань лише в умовах заводувиробника. Відомий спосіб визначення ККД насосного агрегату [Пат. 2320007, Российская Федерация, МПК G06F19/00, Автоматизированная информационная система для непрерывного измерения и анализа в реальном масштабе времени коэффициента полезного действия насосов в насосно-трубопроводном комплексе магистрального трубопровода / Кричке В.О., Тихонов И.В., Волков Ю.В., Акбердин A.M., Вишневская Т.Н., Кричке В.В., Громан А.О. - Заявл. 10.11.2005, опубл. 20.10.2007, бюл. № 8.], який полягає в обчисленні по кожному насосу активної потужності, діючої на валу насоса, тиску, що створюється насосом, витратного коефіцієнта, об'ємної витрати рідини в реальному масштабі часу з наступним перерахунком базового та поточного значень ККД кожного насоса і порівнянні зазначених поточних значень з базовими. Ознаки, що збігаються з істотними ознаками способу, який заявляється: визначення параметрів ЕГК (тиску, активної потужності, продуктивності та ККД) в період його експлуатації. До недоліків способу належать: - необхідність наявності бази даних фактичних витратних характеристик насосного агрегату, що характеризується працемісткістю отримання такого роду характеристик для широкої номенклатури насосних агрегатів; - відсутність можливості визначення гідравлічних (гідравлічного опору, статичного напору) та енергетичних (втрат потужності в насосі і трубопровідній мережі) параметрів ЕГК, які є базовими для визначення енергоефективного режиму роботи насосного агрегату на трубопровідну мережу, та прийняття рішення про доцільність подальшого використання технологічного обладнання. Зазначений спосіб вибрано як прототип способу, що заявляється. В основу корисної моделі поставлена задача розширення кількості визначення параметрів діючих ЕГК з використанням енергетичного критерію на базі методу миттєвої потужності. Поставлена задача вирішується тим, що запропонований спосіб визначення параметрів ЕГК полягає в формуванні на вхід системи керування перетворювачем частоти тестового гармонічного впливу, виборі необхідної схеми заміщення ЕГК і визначенні кількості невідомих параметрів; обчисленні сигналів миттєвої потужності на всіх елементах вибраної схеми заміщення ЕГК, представленні їх математичними рядами Фур'є, на основі яких складається система ідентифікаційних рівнянь, що базуються на рівняннях енергобалансу по постійній і змінним складовим миттєвої потужності. Рішення ідентифікаційних рівнянь дозволяє визначити активний та індуктивний гідравлічні опори насосу й трубопроводу, активний гідравлічний опір споживача, енергетичні показники ЕГК, а саме втрати потужності на елементах схеми заміщення та ККД. Запропонований спосіб ідентифікації параметрів ЕГК дозволяє вибрати енергоефективний режим роботи насосного агрегату на трубопровідну мережу і зробити висновок про доцільність подальшої експлуатації технологічного обладнання, підвищити надійність використання електрогідравлічного обладнання. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. 1 UA 87460 U 5 10 15 20 25 На фіг. 1 зображена - еквівалентна електрична схема заміщення ЕГК, на якій прийняті 2 позначення: H0v (t) - гідравлічне джерело енергії (насос); Hst - джерело статичного протитиску; Rp - нелінійний активний опір насоса; Rnet - активний гідравлічний опір трубопроводу; Lnet індуктивний гідравлічний опір трубопроводу; Rcon - активний опір споживача; Q(t) продуктивність на виході насосного агрегату. На фіг. 2 наведено - алгоритм визначення параметрів ЕГК, на якому прийняті позначення: uzad(t) - тестовий гармонічний вплив; U0, Uvar - постійна й змінна складові тестового впливу, відповідно; Ω - кутова частота; t - проміжок часу, на якому аналізуються відповідні сигнали; f частота зміни вхідного сигналу; φ - кут зсуву фази сигналу задання відносно початку координат; Qn - номінальне значення продуктивності; v(t) - відносна частота обертання насосного агрегату; n(t), nn - поточне й номінальне значення частоти обертання, відповідно; Q(t) - продуктивність на виході насосного агрегату; pin(t) - миттєва потужність на виході гідравлічного джерела (насоса), де Н0 - напір, що створюється насосом при нульовій продуктивності; pst(t) - гідравлічна потужність в трубопровідній мережі, що витрачається на подолання протитиску; Hst - джерело статичного протитиску; pRp (t) – гідравлічна потужність на активному опорі насоса; pRnet (t) гідравлічна потужність на активному опорі трубопроводу; pRcon (t) - гідравлічна потужність на активному опорі споживача; pLnet (t) - гідравлічна потужність на реактивному опорі трубопроводу; Rp - нелінійний активний опір насоса; Rnet - активний гідравлічний опір трубопроводу; Lnet індуктивний гідравлічний опір трубопроводу; Rcon - активний опір споживача; pi·(t) - сигнал миттєвої потужності на і-тому елементі ЕГК; Р0і - постійна складова миттєвої потужності на ітому елементі ЕГК; Раk i, Pbk i – амплітуда косинусної й синусної складових k-тοϊ гармоніки потужності на і-тому елементі ЕГК; k - номер відповідної гармоніки потужності. Спосіб реалізовано наступним чином (Фіг. 2). Для вирішення задачі ідентифікації параметрів ЕГК на вхід системи керування перетворювачем частоти задається тестовий гармонічний вплив, що включає постійну U0 та змінну Uvar складові: uzad (t)  U0  Uv ar cos(t  ) , 30 (1) де Ω = 2πf - кутова частота; f - частота зміни вхідного сигналу; φ - кут зсуву фази сигналу завдання відносно початку координат. Зміна напруги в часі, підведеної до статорних обмоток двигуна, приводить, в свою чергу, до зміни відносної частоти обертання асинхронного двигуна: v(t)  v 0  vm cost    v 0  v a cost   vb sint  , 35 де v0, vm - амплітуда постійної й змінної складових сигналу частоти обертання, відповідно; va, vb - ортогональні косинусна й синусна складові сигналу відносної частоти обертання, відповідно; ψ - кут зсуву фази сигналу. Тоді продуктивність на виході насосного агрегату є функцією часу вигляду: Q(t)  Qnv(t)  Q0  Qa cost   Qb sint  , 40 (2) (3) де Q0, Qa, Qb - амплітудні значення постійної та ортогональних косинусної й синусної складових сигналу продуктивності, відповідно; Qn – номінальне значення продуктивності. Формування сигналу зміни продуктивності на виході насосного агрегату вигляду (3) дозволяє отримати необхідну кількість складових в сигналах миттєвої потужності на елементах ЕГК (Фіг. 1). Потужність на виході гідравлічного джерела (насоса): 45   pin t    0 v 2 t Qt    0 v 0  v a cost   v b sint 2  Q0  Qa cost   Qb sint    in 0  in1a cost   in1b sint   in 2a cos2t   in 2b sin2t   in 3a cos3t    in 3b sin3t , (4) де H0 - напір, що створюється насосом при нульовій продуктивності; 2 2 2 in0  0Q0v0  0Q0v a / 2  0Q0vb / 2  0Qa v0v a  0Qbv0vb - постійна складова сигналу миттєвої гідравлічної потужності; 50 2 2 2 in1a  20Qav0v a  0Qa v0  30Qav a / 4  0Qavb / 4  0Qbv avb / 2, 2 UA 87460 U 2 2 2 in1b  0Qbv0  0Qbv a / 4  30Qbvb / 4  20Q0v0vb  0Qav avb / 2 - косинусна і синусна складові першої гармоніки миттєвої потужності гідравлічного джерела; 2 2 in2a  0Q0v a / 2  0Q0vb / 2  0Qav0v a  0Qbv0vb, in 2b   0Q0 v a v b   0Qb v 0 v a   0Qa v 0 v b , - косинусна і синусна складові другої гармоніки 5 миттєвої потужності; 2 2 in3a  0Qav a / 4  0Qavb / 4  0Qbv a vb / 2, 10 2 2 in3b  0Qbv a / 4  0Qa v a vb / 2  0Qbvb / 4, - косинусна і синусна складові третьої гармоніки миттєвої гідравлічної потужності на виході насоса. Гідравлічна потужність в трубопровідній мережі, що витрачається на подолання статичного протитиску, зумовленого підйомом рідини на певну висоту (Фіг. 1): pst (t)  HstQ(t)  Hst Q0  Qacos(t)  Qbsin( t)  st 0  st1a cos t   st1b sin t , 15 (5) де Hst - джерело статичного протитиску; Pst 0=Hst Q0 - постійна складова сигналу миттєвої гідравлічної потужності; Pst 1a = Ηst Qa, Pst 1b=Hst Qb - косинусна і синусна складові першої гармоніки миттєвої гідравлічної потужності, відповідно. Потужність на активному опорі насоса (Фіг. 1): PRp (t)  Rp Q3 (t)  Q 4 (t)  Q0  Qa cost   Qb sint 4  PRp0  PRp cost   1a  PRp sint   PRp 2a cos2t   PRp 2b sin2t   PRp3a cos3t   PRp3b sin3t   1b (6)  PRp 4a cos4t   PRp 4b sin4t , 20 де Rp = αQ(t) - нелінійний активний опір насоса; α - коефіцієнт апроксимації, що враховує сили в'язкого тертя між шарами рідини, рідиною і стінками гідравлічного тракту насоса; 4 2 2 4 2 2 2 2 4 Rp0  3Qa / 8  3QaQb / 2  3Qb / 8  3Q0Qa  3Q0Qb  Q0 - постійна складова сигналу миттєвої гідравлічної потужності; 2 Rp 1a  3Q0QaQb  3Q0Q3  4Q3Qa , a 0 2 3 Rp 1b  3Q0Qb Qb  3Q0Qb  4Q3Qb , 0 миттєвої потужності; 25 - косинусна і синусна складові першої гармоніки 2 2 2 2 2 2 4 4 Rp 2a  3QaQb / 2  3Q0Qa  3Q0Qb  Qa / 2  Qb / 2 , Rp 2b  QaQ3   6Q3QaQb  Q3 Qb , 0 a другої гармоніки потужності; 2 Rp 3a  3Q0QaQb  Q0Q3 ; a 2 3 Rp 3b  3Q0QaQb  Q0Qb ; потужності; косинусна й - косинусна й синусна складові синусна складові третьої гармоніки 4 4 Rp 4a  Qa / 8  Qb / 8 ; 30 - косинусна й синусна складові четвертої гармоніки 3 Rp 4b  QaQb / 2  Q3 Qb / 2 ; a потужності. Потужність активному опорі трубопроводу (Фіг. 1): pRnet t   RnetQ3 t   Q 2 t   Q0  Qa cost   Qb sint 2   Rnet 0  Rnet1a cost   Rnet1b sin t   Rnet 2a cos2t   Rnet 2b sin 2t , 35 (7) де Rnet   / Qt  Rmt=b/Q(t) - активний гідравлічний опір трубопроводу;  - коефіцієнт апроксимації, який враховує довжину ділянки проточної частини трубопроводу, його діаметр, кінематичну в'язкість і щільність; 3 UA 87460 U 2 2 2 Rnet0  Q0  Qa / 2  Qb / 2 - постійна складова сигналу миттєвої потужності; R net1a  2Q0Qa , R net1b  2Q0Qb - косинусна й синусна складові першої гармоніки миттєвої потужності; 5 2 2 Rnet 2a  Qa / 2  Qb / 2, Rnet 2b  QaQb - косинусна й синусна складові другої гармоніки потужності. Потужність на реактивному опорі трубопроводу (Фіг. 1): pL net t   Lnet Qt      d 2 d Q t   Qnet v 2 t  Q2 t   Lnet 0  Lnet 1a cost   dt dt  Lnet 1b sin t   Lnet 2a cos2t   Lnet 2b sin 2t   Lnet 3a cos3t   Lnet 3b sin 3t   (8)  Lnet 4a cos4t   Lnet 4b sin 4t , де Lnet = γv(t) - індуктивний гідравлічний опір трубопроводу; γ - коефіцієнт апроксимації, що враховує властивості рідини і геометричні параметри трубопроводу; 10 2 2 2 Lnet 0  2QnQ0Qav0vb  QnQa v avb / 2  2QnQ0Qbv0v a  QnQaQbv a / 2  QnQb v avb / 2 - постійна складова сигналу миттєвої потужності; 2 2 2 Lnet 1a  2QnQaQb v 0 v a   QnQa v 0 v b   QnQ0Qa v a v b   2QnQ0Qb v 0   QnQ0Qb v b  / 2  2 2  3 QnQ0Qb v a  / 2  QnQb v 0 v b , 2 2 2 Lnet 1b   QnQa v 0 v a    QnQb v 0 v a   QnQ0Qa v a  / 2  2 2  3 QnQ0Qa v b  / 2  2QnQa Qb v 0 v b   QnQ0Qb v a v b   2QnQaQb v 0  - косинусна й синусна складові першої гармоніки миттєвої потужності; 2 2 2 Lnet 2a  2QnQaQb v 0   2QnQ0QaQb v 0 v b   2QnQ0Qb v 0 v a   QnQa Qb v a   QnQa Qb v b , 2 2 2 2 2 2 2 2 Lnet 2b  2QnQ0Qb v 0 v b   QnQa v 0 v  QnQb v 0   QnQa v a  / 2  QnQb v b  / 2  15 2 2 2 2  2QnQ0Qa v 0 v a   QnQa v b  / 2  QnQb v a  / 2 - косинусна й синусна складові другої гармоніки потужності; 2 2 2 Lnet 3a  2QnQaQb v 0 v a   QnQ0Qb v a  / 2  QnQa v 0 v b  QnQ0Qa v a v b  QnQa v 0 v b   2 2  QnQ0Qa v a v b   QnQb v 0 v b    QnQ0Qb v a  / 2, 2 2 2 2 Lnet 3b   QnQa v 0 v a   QnQb v 0 v a   QnQ0Qa v b  / 2  QnQ0Qa v a  / 2   QnQ0Qb v a v b   2QnQaQb v 0 v b - косинусна й синусна складові третьої гармоніки потужності; 2 2 2 2 Lnet 4a  QnQa v a v b / 2  QnQaQb v b  / 2  QnQaQb v a  / 2  QnQb v a v b / 2, 20 2 2 2 2 2 2 2 2 Lnet 4b  QnQaQb v a v b  QnQa v b  / 4  QnQb v b  / 4  QnQb v a  / 4  QnQa v a  / 4 ; - косинусна й синусна складові четвертої гармоніки потужності. Потужність на активному опорі споживача (Фіг. 1): pRcont   R conQ3 t   R c Q0  Qa cost   Qb sint 3   Rcon0  Rc1a cost   Rc1b sin t   Rc 2a cos2t   Rcon2b sin 2t   (9)  Rc 3a cos3t   Rc 3b sin 3t , 2 2 де Rcon активний опір споживача; Rcon0  RconQ3  3RconQ0Qa / 2  3RconQ0Qb / 2 - постійна 0 складова сигналу миттєвої потужності; 25  2 2 pRcon1a  3R conQ0Qa  3R conQa / 4   2  3R conQaQb / 4 ; 2 2 2 Rcon1b  3R conQ0Qb  3R conQaQb / 4  3R conQb / 4 ; першої гармоніки миттєвої потужності; косинусна 2 2 Rcon2a  3RconQ0Qa / 2  3RconQ0Qb / 2, Rcon2b  3RconQ0QaQb складові другої гармоніки потужності; 4 й синусна косинусна й складові синусна UA 87460 U 2 2 3 Rcon3a  RconQ3 / 4  3RconQaQb / 4 , Rcon3b  3RconQaQb / 4  RconQb / 4 - косинусна й a синусна складові третьої гармоніки потужності. Для наведеної схеми заміщення ЕГК (Фіг. 1) загальне рівняння енергобалансу описується виразом: 5 pin (t) = pst (t) + pRp (t) + pRnet (t)+ pLnet (t) + pcon (t) (10) Тоді система рівнянь енергобалансу для постійної й гармонічних складових миттєвої потужності на елементах схеми заміщення ЕГК має вигляд: 10 15 20 in 0  st 0  Rp 0  Rnet 0  Lnet 0  Rcon 0 ;  in 1a  st 1a  Rp 1a  Rnet 1a  Lnet 1a  Rcon1a ;  in 1b  st 1b  Rp 1b  Rnet 1b  Lnet 1b  Rcon1b ;  in 2a  Rp 2a  Rnet 2a  Lnet 2a  Rcon 2a ;   in 2b  Rp 2b  Rnet 2b  Lnet 2b  Rcon 2b ;   in 3a  Rp 3a  Lnet 3a  Rcon 3a ;  in 3b  Rp 3b  Lnet 3b  Rcon 3b ;   0  Rp 4a  Lnet 4a ;  0  Rp 4b  Lnet 4b ;   де Pin 0, Pst 0, PRp 0, PRnet 0, PLnet 0, PRcon 0 - постійні складові миттєвої потужності гідравлічного джерела, потужності, що витрачається на подолання протитиску, миттєвих потужностей на активному опорі насоса, на активному і індуктивному опорах трубопроводу й активному опорі споживача, відповідно; Pin ak, Pst ak, PRp ak, PRnet ak, PLnet ak, PRcon ak – амплітудні значення косинусної складової k-тοϊ гармоніки миттєвої потужності на елементах ЕГК, відповідно; Pin bk, Pst bk, PRp bk, PRnet bk, PLnet bk, PRcon bk - амплітудні значення синусної складової k-τοϊ гармоніки миттєвої потужності на елементах ЕГК, відповідно. Для знаходження п'яти невідомих параметрів ЕГК (активних гідравлічних опорів насоса Rp, трубопроводу Rnet і споживача Rcon, індуктивного опору трубопроводу Lnet і статичного напору Ηst в гідромережі) використані перші п'ять ідентифікаційних рівнянь системи (11), які відображають картину енергобалансу між найбільш вагомими складовими миттєвої потужності. їх рішення дозволили отримати наступні аналітичні вирази для визначення параметрів схеми заміщення ЕГК: статичного напору     2 2 2 2 2 2  st   0 v 0  v a / 2  v b / 2  Qa v 0 v a / Q0  Qb v 0 v b / Q0  R con Q0  Qa / 2  Qb / 2     4 2 2 2 2 4 2   0.375Qa / Q0  1.5Qa / Q0  1.5QaQb / Q0  Q3  3Q0Qa  0.375Qb / Q0  3Q0Qb  0 2 2 2 2 2   2Qnv 0  QnQa v 0 / Q0  Qnv a  Qnv b  QnQaQv a  / 2Q0  QnQa v a v b / 2Q0  2 2 2  2QnQb v 0 v a   Qnv 0 v b / Q0  QnQaQb v b  / 2Q0  QnQa v b / 2Q0  QnQb v a v b / 2Q0 2    Q0  Qa / Q0  Qb / Q0 ;   25  коефіцієнтів апроксимації, що входять у вирази для визначення активного й індуктивного опорів насоса й трубопровідної мережі    2 2 2    0 Q0 v 0 v a  Qa v 0  0.75Qa v a  0.25Qa v b  0.5Qb v a v b   stQa  2Q0Qa   2 2 2   2QnQaQb v 0 v a   QnQa v 0 v b  QnQ0Qa v a v b  2QnQ0Qb v 0   0.5QnQ0Qb v b   2 2 2 2 2 2  1.5QnQ0Qb v a   QnQb v 0 v b  R con 3Q0Qa  0.75Q3  0.75QaQb / Q0Qa 3Qb  3Qa a     2 2 2    0 0.5v 0 / Q0  0.125 v a / Q0  0.375 v b / Q0  v 0 v b / Qb  0.25Qa v a v b  / Q Q  0 b 2 2 2 2  0.5Hst / Q0   1.5Qa  1.5Qb  2Q0    0.5QnQa v 0 v a  / Q0Qb  0.5QnQb v 0 v a  / Q0  2 2 2  0.25QnQa v a  / Qb  0.75QnQa v b  / Qb  QnQa v 0 v a  / Q0  0.5Qn v a v b  QnQa v 0  / Qb 2 2  R con 1.5Q0  0.375Qa / Q0  0.375Qb / Q0 ;      5   2  4Q0 ;  UA 87460 U     2 2 2 2 2 2 2 2 4 4    0 0.5Q0 v a  0.5Q0 v b  Qa v 0 v a  Qb v 0 v b   1.5QaQb  3Q0Qa  3Q0Qa  0.5Qa  0.5Qb  2  2Qa v 0  2Q0Qa v 0 v b  2Q0 v 0 v a   2 2 2 2 ;   0.5Qa  0.5Qb  R con 1.5Q0Qa  1.5Q0Qb  / QbQn     Q v2  Q v2  a a a b   активного гідравлічного опору споживача R con   0 0.33 v a v b / QaQb  0.33 v 0 v a / Q0Qa  0.33 v 0 v b / Q0Qb        2 2    0.33Qb / Q0  2Q0  0.33Qa / Q0  0.33 / Q0    0.66Qn v 0 v b / Qa  2  0.33QnQa v 0  / Q0Qb 2  0.17QnQb v b  / Q0Qa 5 10 2  0.33QnQb v 0  / Q0Qa 2  0.17QnQa v a  / Q0Qb  2  0.67Qnv 0 v a  / Qb  0.17QnQb v a  / Q0Qa . Знаючи параметри схеми заміщення, визначаються енергетичні показники ЕГК: - активна потужність на виході гідравлічного джерела (насоса) Ріn 0 і на елементах схеми заміщення ЕГК PRp 0, PRnet 0, PLnet 0, Pst 0, - втрати потужності в насосі  p 0  in 0  R p 0 ; - втрати потужності в трубопроводі Pnet 0  Ðin 0 - PRnet 0 - PLnet 0 - Pst 0 , - сумарні втрати потужності в ЕГК  0  in0  con0 ; - ККД насосного агрегату p  Rp0 / in 0 . 15 20 25 30 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб ідентифікації параметрів електрогідравлічного комплексу, що включає визначення параметрів електрогідравлічного комплексу під час його експлуатації, який відрізняється тим, що на вхід системи керування перетворювачем частоти задають тестовий гармонічний вплив uzad (t)  U0  Uv ar cos(t  ) , який включає постійну U0 і змінну Uvar складові, де Ω=2πf кутова частота; f - частота зміни вхідного сигналу; φ - кут зсуву сигналу задання відносно початку координат; за допомогою датчика швидкості проводять дискретний вимір поточної частоти обертання n(t) привідного двигуна насоса, визначають відносну частоту обертання v(t)=n(t)/nn насосного агрегату, де nn - номінальне значення частоти обертання електродвигуна насоса; обчислюють сигнал продуктивності Q(t)=Qnv(t) на виході насосного агрегату, де Qn номінальне значення продуктивності насосного агрегату; залежно від вибраної схеми заміщення електрогідравлічного комплексу, визначають кількість невідомих параметрів; обчислюють сигнали миттєвої потужності на кожному елементі схеми заміщення електрогідравлічного 2 комплексу: на виході гідравлічного джерела (насоса) pin(t)=H0v (t)Q(t), де Но - напір, що створюють насосом при нульовій продуктивності; гідравлічної потужності pst(t)=HstQ(t) в трубопровідній мережі, що витрачають на подолання протитиску Hst; гідравлічної потужності 3 pRp(t)=RpQ (t) на активному опорі насоса Rp=Q(t), де  - коефіцієнт апроксимації, який враховує сили в'язкого тертя між шарами рідини, рідиною і стінками гідравлічного тракту насоса; 3 гідравлічної потужності pRnet (t)=RnetQ (t) на активному опорі трубопроводу Rnet=/Q(t), де δ – коефіцієнт апроксимації, який враховує довжину ділянки проточної частини трубопроводу, його 3 діаметр, кінематичну в'язкість і густину; гідравлічної потужності pRcon (t)=Rcon Q (t) на активному опорі споживача Rcon; d гідравлічної потужності pL net t   Lnet Qt  Q 2 t  на реактивному опорі трубопроводу dt Lnet  v t  , де γ - коефіцієнт апроксимації, який враховує властивості рідини і геометричні параметри трубопроводу; отримані сигнали потужності представляються тригонометричними рядами із використанням перетворень Фур'є, визначаються постійні (Pin 0, Pst 0, PRp 0, PRnet 0, PLnet 0, PRcon 0) і змінні косинусні (Pin ak, Pst ak, PRp ak, PRnet ak, PLnet ak, PRcon ak) й синусні (Pin bk, Pst bk, PRp bk, PRnet bk, PLnet bk, PRcon bk) гармонічні складові сигналів миттєвої гідравлічної потужності на виході джерела гідравлічного живлення та всіх елементів еквівалентної схеми заміщення електрогідравлічного комплексу, де k - номер відповідної гармоніки потужності; складають систему ідентифікаційних рівнянь на базі рівнянь енергобалансу постійної й гармонічних складових миттєвої потужності на виході гідравлічного джерела і всіх елементів схеми   40 45 6 UA 87460 U 5 заміщення, при цьому вибирається необхідна кількість значущих гармонік потужності, що відповідає кількості невідомих параметрів схеми заміщення; розв'язується система ідентифікаційних рівнянь, визначаються невідомі гідравлічні Hst, α, δ, γ, Rcon та енергетичні параметри електрогідравлічного комплексу: активна потужність на виході гідравлічного джерела (насоса) Ріn 0 й на елементах схеми заміщення ЕГК PRp 0, PRnet 0, PLnet 0, Pst 0, відповідно; втрати потужності в насосі  p 0   in 0  R p 0 ; і в трубопроводі Pnet 0  Ðin 0 - PRnet 0 - PLnet 0 - Pst 0 , сумарні втрати потужності в електрогідравлічному комплексі  0  in 0  con0 ; коефіцієнта корисної дії насосного агрегату p  Rp0 / in 0 . 7 UA 87460 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8