Частотне регулювання потужності насоса

Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства і природокористування

Кафедра електротехніки і автоматики













	Розрахунково-графічна робота

	з дисципліни

	«Монтаж, налагодження та експлуатація систем автоматизації»

	Варіант 9









Виконав:

студент 5 курсу

групи АУТП-51

Пастушенко А.В.

Перевірив: 

Кованько О.В.









	Рівне – 2010
























Рис1. Автоматична система регулювання рівня двопозиційним регулятором із зоною нечутливості



Дана АСР забезпечує підтримку заданого рівня води в резервуарі, запізнення в системі відсутнє. Із резервуара вода подається до споживача за допомогою насоса. Витрата Qот незалежить від рівня води в резервуарі. Заданий рівень води hзд=9м. Відцентровий насос, який подає воду в резервуар забезпечує витрату Qзд.пр=Qзд.от. Ця рівність справедлива при числі обертів nзд= 0,5nном. Коефіцієнт передачі об’єкта Kоб=9∙10-3с-1. Допустиме число вмикань двигуна m=19 вм/год. 



Задача 1

Визначити на якій відстані відносно заданого hзд необхідно встановити контактні електроди.

Розв’язок

Так як по умовам задачі витрата нагнітаючого і відсмоктуючого насоса практично не залежить від рівня води в резервуарі, то об’єкт регулювання в динамічному відношенні може бути предствлений інтегруючою ланкою





У зв’язку з тим, що витрата насосів пропорційна числу обертів регулююча дія регулятора в приростах від заданого значення рівня В1=К(nном- nзд);



В1=К(2nзд- nзд)=К nзд=В2=В, де 



К- коефіцієнт пропорційності

У відносних одиниціях регулююча дія записується так:



;

=1=B1=B2



Так як запізнення в системі рівне нулю, то при обмеженому числі вмикань двигуна, двопозиційний регулятор повинен мати статичну характеристику із зоною нечутливості, що не дорівнює нулю 2а≠0.

Таким чином параметри статичної характеристики регулятора: 



B1=B2=B, a ≠ 0



Процес двопозиційного регулювання об’єкта з передаточною функцією 



 

розраховується таким чином:

 так як діапазон коливань   



∆x=∆h=2a;

, 	де n – число перемикань.

n = 2m;

Тоді  	;

Підставляючи значення величин знаходимо діапазон коливання рівня води в резервуарі у відносних одиницях







Діапазон коливань в абсолютних одиницях:



     м



Таким чином електроди в резервуарі повинні бути встановлені на відмітках:



   м

   м



Задача 2



На нашу систему надходить ступінчаста збурюча дія зі сторони відтоку, для компенсації якої в рівноважному стані необхідне збільшення числа обертів



nзд = 0.5nном

∆n = 0.9nном

Потрібно визначити частоту включень електродвигуна та час його включеного і виключеного стану за один період і тривалість включення ПВ(%).

Розв’язок

Визначаємо регулюючу дію В1 на об’єкт при включеннях електродвигуна в приростах від умовного рівноважного стану у відносних одиницях 



n1=0.5nном+0.9nном=0.14nном



 n1 – число обертів електродвигуна при новому умовно-рівноважному стані

При вимкненні електродвигуна регулююча дія рівна 





пер/год



Число ввімкнень електродвигуна вм/год



 (хв.)

  (хв.)




Задача 3

Розглянемо АСР рівня води в резервуарі зображену на даному рисунку. Умови: вода подається до споживача самотоком.



hзд=9 (м);

h1=5.175 (м);

h2=12.825(м);



В рівноважному стані nзд=0,5nном.

Коефіцієнт передачі об’єкта Kоб=9∙10-3.

Постійна часу Tоб=19 (хв).

Визначити період встановившихся коливань рівня води в резервуарі, так як в даному випадку витрата води в резервуарі залежить від рівня то в динамічному відношенні об’єкт регулювання являється аперіодичною ланкою першого порядку з передаточною функцією:





В1=6.14;

В2=1;

 (хв)

 (хв)

(хв)





2