Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33493| Назва: | Розробка автоматизованої системи управління електропри водом для постачання води приватним житловим господарствам |
| Інші назви: | Development of an automated electric drive control system for water supply to private households |
| Автори: | Сарняк, Ігор Миколайович Sarniak, Ihor |
| Бібліографічний опис: | Сарняк І. М. Розробка автоматизованої системи управління електропри водом для постачання води приватним житловим господарствам : дипломна робота магістра за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“ / І. М. Сарняк. — Тернопіль : ТНТУ, 2020. — 72 с. |
| Дата публікації: | 27-гру-2020 |
| Дата подання: | 25-гру-2020 |
| Дата внесення: | 25-гру-2020 |
| Видавництво: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра електричної інженерії,Тернопіль, Україна |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра електричної інженерії, Тернопіль, Україна |
| Науковий керівник: | Оробчук, Богдан Ярославович Orobchuk, Bogdan |
| Члени комітету: | Габрусєв, Григорій Валерійович |
| УДК: | 621.311 |
| Теми: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка асинхронний електродвигун електричний привід транзисторний перетворювач частоти, ПІД регулятор тиску датчик тиску IGBT транзистори математичне моделювання автоматична система управління Matlab, Simulink насосна установка водопровідна мережа electric drive asynchronous motor transistor frequency converter PID pressure regulator pressure sensor IGBT transistors mathematical modeling automatic control system Matlab, Simulink pump installation water supply network |
| Кількість сторінок: | 72 |
| Короткий огляд (реферат): | У даній кваліфікаційній роботі виконано теоретичну розробку автоматичної системи управління насосною установкою, яка здійснює подачу води до приватних житлових поселень. Основним критерієм вибору при проектуванні системи автоматичного управління і її елементної бази є доступність складових частин електроприводу можливість безпосередньої їх купівлі в Україні, доступність технічної документації та умови гарантійного обслуговування. Опираючись на результати проведених розрахунків та вибрану елементну базу було розроблено структурну схему системи автоматичного управління, на основі якої було виконано моделювання динамічних режимів системи автоматичного управління на персональному комп’ютері In this qualification work the theoretical development of the automatic control system of the pump installation which carries out water supply to private housing estates. The main criterion for selection in the design of the automatic control system and its element base is the availability of components of the electric drive the possibility of their direct purchase in Ukraine, the availability of technical documentation and warranty conditions. Based on the results of the calculations and the selected element base, the structural scheme of the automatic control system was developed, on the basis of which the modeling of the dynamic modes of the automatic control system on a personal computer was performed. |
| Опис: | Уже протягом тривалого часу відцентрові насоси створюють комфортні умови в життєдіяльності суспільства, приймають участь в значній кількості виробничих процесів. Проведені дослідження свідчать, що майже 27% всієї виробленої на земній кулі електроенергії витрачається на роботу електричного приводу відцентрових механізмів, а основна доля цієї енергії припадає на відцентрові насоси. Більшість електроприводів вказаних механізмів на даний час є нерегульованими [1]. Класичні методи регулювання подачі води в насосних установках полягають у дроселюванні напірних ліній та зміні повної кількості робочих агрегатів. Зазначені методи регулювання дозволяють вирішити технологічні задачі але на практиці не враховують енергетичних проблем подачі води [2]. В більшості випадків електротехнічне та гідравлічне обладнання при проектуванні систем насосних станцій розраховують за максимальними технічними характеристиками (подача, напір води і ін.) водопостачання та водовідведення. Але на практиці, при введені в експлуатацію таких насосних установок, виявляється, що вони можуть вийти на проектні режими тільки за декілька років. Відповідно, діючі насосні станції дуже часто працюють в режимах, які не відповідають розрахунковим. Варто також врахувати сезонні, тижневі та добові нерівномірні графіки витрат і напорів, що характеризуються непостійним водоспоживанням, в наслідок чого робочі режими насосів виходять поза межі робочих параметрів їх характеристик |
| Зміст: | ВСТУП …6 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ ...10 1.1 Насосні установки і частоні перетворювачі для систем водопостачання ...10 1.2 Частотне регулювання швидкості асинхронних електроприводів ...15 1.3 Система підпорядкованого регулювання ... 21 1.4 Висновки до розділу ...23 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ ...24 2.1 Конструкція промислової установки та задача автоматизації ...24 2.2 Вибір електродвигуна для системи водопостачання ...27 2.3 Вибір частотного перетворювача ...31 2.4 Вибір давача тиску системи водопостачання ...38 2.5 Вибір захисного обладнання ...42 2.6 Висновки до розділу ...46 3 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ ...47 3.1 Аналітичне дослідження системи автоматичного керування ...47 3.2 Розрахунок ПІД-регулятора для автоматичної системи управління ...51 3.3 Дослідження моделі лінійної системи без обмежень ...53 3.4 Дослідження моделі лінійної системи з урахуванням обмежень ...55 3.5 Дослідження системи автоматизованого управління ...58 3.6 Висновки до розділу ...61 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ...62 4.1 Заходи безпеки при обслуговуванні автоматичної системи керування насосною установкою ...62 4.2 Вимоги пожежної безпеки при роботі з автоматичною системою керування насосною установкою ...65 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ...68 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ...69 |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33493 |
| Власник авторського права: | © Сарняк І. М., 2020 |
| Перелік літератури: | ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 1. Соколовський О. Ф. Електромеханічні системи автоматизації багато-агрегатних насосних установок при енерго- та ресурсоощадливому керуванні: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. 115 наук : спец. 05.09.03 «Електротехнічні комплекси і системи» / О.Ф. Соколовський. – К., 2009. – 19 с 2. Сотник М. І. Аналіз способів регулювання роботи насосних станцій комунального водопостачання / М. І. Сотник, С. О. Хованський, О. І. Дужак // Вісник СумДУ. Серія Технічні науки. – 2008. – №2. – С. 152−157. 3. Алексеева Ю. Техническое состояние и технологии управления насосными комплексами коммунального хозяйства / Юлия Алексеева, Татьяна Коренькова // Вісник Кременчуцького державного політехнічного універси-тету. – Вип. 3(50), Ч. 1. – Кременчук : КДПУ, 2008. – С. 135−141. 4. Решетник В. Я. Основи автоматизованого електроприводу: Навчальний посібник з дисципліни “Основи електроприводу” для студентів спеціальностей 7.000008, 7.090603, 7.090605, 7.09.2501, 7.090203. ТНТУ ім. Івана Пулюя, Тернопіль, 2009. 5. Лезнов Б. С., Чебанов В. Б., Агеева Н. Т. и др. Частотный преобразователь на IGBT-транзисторах в системе автоматизированного управления насосной установкой // Водоснабжение и сан. техника. 1998. № 3. 6. Попович М. Г. Екстремальні енергозберігаючі електромеханічні системи автоматичного керування насосними установками / М. Г. Попович, М. В. Печеник, О. І. Кіселичник // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – 2002. – №12. – С. 37−41. 7. Копилов В. І., Яхно О. М. Насоси и ветиляторы: навч. посібник. – К.: ІЗМН, 1996. – 328с. 8. Водоснабжение и канализация / Петренко В. И. – М.: Высшая школа, 1992. – 415с. 9. Электронасосы типа КМ. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: hhtp://zaepos.com.ua/products 10. Петросов В. А. Стійкість водопостачання / Петросов В. А. – Х. : Фактор, 2007. – 360 с. 11. Типовые схемы водоснабжения индивидуального дома. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: hhtp://allpumps.boom.uа/tipov2.htm. 12. Грицак С.В. Автоматизована система керування насосною станцією міської системи водопостачання: Патент України № 26658, 25.09.2007. 13. Состояние рынка оборудования в Украине // Мир техники и технологий. – 2004. – № 8. – С. 20–27. 14. Использование преобразователей частоты в коммунальном хозяйстве. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: hhtp://www.etx.uа 15. Москаленко В. В. Электрический привод: Учебн. для электротехн. спец. техн. – М.: Высш. шк., 1991. – 430 с.: ил. 16. IGBT чи MOSFET? Оптимальний вибір / Е. Дуплякин. // Электронные компоненты, 2000, № 1. 17. Електропривод: Підручник / Ю. М. Лавріненко, О. С. Марченко, П. І. Савченко та інш.; за ред. Ю. М. Лавріненка. — К.: Ліра-К, 2009. — 504 с. 18. Асинхронные электродвигатели. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: hhtp://www.virol.ua/engines 19. Частотні перетворювачі Siemens. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: hhtp:// siemens.com.ua/products 20. Жан М. Рабаи, Ананта Чандракасан, Боривож Николич. Цифровые интегральные схемы. Методология проектирования // Digital Integrated Circuits. - 2-е изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 912. — ISBN 0-13-090996-3. 21. Білоус О.І., Єфименко С.А., Турцевич А.С., Напівпровідникова силова електроніка, Москва: Техносфера, 2013. – 216 с. + 12 с. кол. вкл. 22. Хашемиан, Х. М. Датчики технологических процессов. Характеристики и методы повышения надежности / Х.М. Хашемиан. - М.: Бином, 2008. - 336 c 23. Датчики давления Метран-43. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: hhtp://www.metran.com 24. Енергозбереження засобами промислового електропривода: Навчальний посібник / Закладний О.М., Праховник А.В., Соловей О.І. - К: Кондор, 2005. - 408 с 25. Сайт компанії «Новатек-електро». [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: http://www.novatek-electro.com/production 26. Коренькова Т. Обоснование необходимости повышения управляемости насосных комплексов / Татьяна Коренькова, Юлия Алексеева // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. – Вип. 3(38), Ч. 1. – Кременчук: КДПУ, 2006. – С. 87−90. 27. Іванов А. О. Теорія автоматичного керування: Підручник. — Дніпро-петровськ: Національний гірничий університет. — 2003. — 250 с. 28. Бажанов В. Л., Вайшнарас А. В. Программа “ММ-настройка” для определения параметров ПИД-регуляторов по методу масштабирования // Автоматизация в промышленности. – 2007, № 6. 29. Черних І.В. Моделювання електротехнічних пристроїв в MATLAB, SimPowerSystems і Simulink . 1-е видання, 2007 рік, 288 с. 30. Станция водоснабжения ГИДРОДЖЕТ. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: URL: hhtp://www.usm.netfirms.com/hydrojet 31. Гриценко К. Г. Способ решения задачи реконструкции электроприводов насосов насосной станции с использованием имитационной модели / К. Г. Гриценко // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. – 2000. – Вип. 2(9). – С. 10–16. 32. Правила улаштування електроустановок. – Харків: «Форт», 2009. 770 с. 33. Мошноріз М.М. Розробка математичних моделей та пристроїв для оптимізації керування насосною станцією: дис. … магістра технічних наук: 8.092203 / Мошноріз Микола Миколайович. – Вінниця: ВНТУ, 2006. – 100 с. 34. Мисюренко В. А. Имитационная модель электромеханической системы для управления группой насосов / В. А. Мисюренко // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – 2002. – Т. 2, №12. – С. 142−145. 35. Лут М.Т. Охорона праці в галузі. Методичні вказівки щодо виконання розділу у дипломних проектах студентів зі спеціальності 7.091901 «Енергетика сільськогосподарського виробництва». К.:НАУ,2000.-136с. 36. Основи охорони праці: підручник для студентів вищих навчальних закладів // За ред. д.т.н., проф. М.П. Гандзюка - К.: Каравела, 2003. - 408 с. 37. Влияние электромагнитного излучения на жизнедеятельность человека и способы защиты от него. Учебное пособие – Захаров С. Г., Каверзнева Т. Т. СПб.: СПбТТУ, 1992, 74 с., ил. 38. Лапін В.М., Безпека життєдіяльності людини, - Львів: ЛБК НБУ; Київ: Знання, 2000.-188 с. 39. Євтух П.С., Буняк О.А., Оробчук Б.Я. Решетник В.Я. Зміст та тематика дипломних проектів (робіт) за спеціальністю 7.05070103 (8.05070103) електро-технічні системи електроспоживання // Методичні вказівки. - Тернопіль, ТНТУ імені Івана Пулюя, 2012. |
| Тип вмісту: | Master Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| EEm_61_Sarnyak.pdf | 1,31 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити | |
| Сарняк_Авторська довідка.pdf | 208,57 kB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора