Научная статья на тему 'Структурная модель контура регулирования давления в топочной камере котла'

Структурная модель контура регулирования давления в топочной камере котла Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
85
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
iPolytech Journal
ВАК

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Ешенко Анатолий Андреевич

По методике, использующей уравнения равновесия, записанные для эквивалентных схем, получены модели контура регулирования давления в топочной камере, удобные для выбора структуры и настроек регуляторов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Ешенко Анатолий Андреевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Структурная модель контура регулирования давления в топочной камере котла»

А Q

С„(Л

с2,с/)

С,2 С/) с22(./)

с

1(М) О")

2(М)

Сисл '

С2(М)(Л

C(jfc-i)iO') ........ ^(A-DCZ-D О') C(k-I)iü)

Cklu) < Q2(7) ....... C/f(M)(;) Сй(у) .

D - матрица-столбец экспертных оценок вида

D

А

zx

Д

л—1

А

v Q _ дизъюнктивная логическая матрица вида

vß =

Сп(7) С12(у) ......... q(m)o') q/o')

QlO') 0>2 (Л ........ С2(/-1) (Л с2(м)(Л

^(A-i)iO') ................Ü)

QiO') Q2(y) :...... cÄ(M)(y)

C(k-l)iU)

сшЦ)

в которых Ckiß) -независимые (задаваемые) логические переменные; j - фиксированное значение логической переменой, /' с [ОД] ; Dk - частные экспертные оценки .

Анализ модели (4) показывает, что учет в ней практических знаний наладки позволил:

1, Уменьшить число допущений, принятых при разработке функциональной модели (рис,2), с семи до четырех за счет исключения допущений 1, 3 и 4.

2, Увеличить глубину поиска неисправностей в УВ вплоть до отдельных элементов принципиальной схемы (тиристоры, обмотки трансформаторов и т.п.).

Модель наладки УВ (4) стала базой знаний для соответствующей экспертной системы.

Библиографический список

1. Основы технической диагностики / Под ред, П.П.Пархоменко. - М.: Энергия, 1976, - 464 с.

2. Мозгалевский A.B., Гаскаров Д.В, Техническая диагностика, - М,: Высшая школа, 1975, - 207 с.

3. Осипов О.И., Усынин Ю.С. Техническая диагностика автоматизированных электроприводов, - М,: Энергоатомиздат, 1991, - 160 с,

4. П.Джексон. Введение в экспертные системы,: Пер, с англ. - М.: Вильяме, 2001, - 624 с.

5. Гаврилова ТА,Хорошевский В,Ф,Базы знаний интеллектуальных систем, - СПб: Питер, 2000, - 384 с,

Д.Д.Ешенко

Структурная модель контура регулирования давления в топочной камере котла

Эффективность сгорания топлива оказывает большое влияние на общий КПД парогенератора, Количество подаваемого воздуха и отходящих газов изменяется в широких пределах в зависимости от вида, состава, влажности, теплотворной способности топлива и нагрузки котла, В связи с этим, существует необходимость регулировать дымососом разряжение в топочной камере котла.

Поток газа при сгорании топлива попадает в топку, далее через газоходы поступает во всас дымососа, который транспортирует газ в окружающую среду.

Для получения математической модели принимаем упрощающие предположения о том, что аккумулирующая емкость топки и газоходов рассматривается в одном объеме, а сопротивления по длине газоходов и поверхностей на-

грева сосредоточены в одной точке, С учетом перечисленных допущений регулируемый участок может быть замещен схемой [1], представленной на рис. 1, а в случае, если газоход после дымососа очень короткий, или схемой, представленной на рис 1, б в случае длинного газохода с большим сопротивлением.

Регулирование давления в заданной точке осуществляется воздействием на сток (изменением угловой скорости дымососа), Регулируемой величиной является отклонение давления в точке АР вх от заданного значения, внешнее

возмущение составляет расход газа на притоке АОвх.

В соответствии с методикой, изложенной в [1], запишем уравнения для аккумулирующего объема, сопротивления по длине и дымососа: для рис 1, а

с!АР,,

АП

вх

вх

вых

ж

АРвх-АРх=К,АОвых-№'вых -~кюа5вых + КВ(0АШ,

(1)

для рис 1, б

АЛВХ - АВвых = Т

¿АР,

вх

Ж

АРВХ - АРХ - К!Л АОвых;

АЛ - АР,

-Кво АОвых + КВшАо);

АР.,

^ВЫХ ~ К 12&-Овых

(2)

Полные структурные модели объекта управления, построенные по уравнениям (1) и (2), представлены на рис. 1, в, г. Полученные модели наглядно показывают внутренние связи параметров регулируемого участка, взаимное влияние которых может быть исследовано путем математического (в частности структурного) моделирования.

Исключив из выражения (1) промежуточную переменную АР1 и выходную величину АОВЬ]Х, с учетом постоянного атмосферного давления на выходе АРвых - 0, получим дифференциальное уравнение регулируемого участка

(1АР,

[Кю + К к,У -.......^ + АРвх = {Кю + К и )АПВХ - КВсоАШ

ее

(3)

(4)

(5)

Применим к уравнению (3) преобразование Лапласа и запишем передаточные функции по каналам управления и возмущения:

И _ _

Д ш(Р) Тк1+кт)гр+1 '

ДЗУИ.

Д Ом ■

Передаточные функции (4) и (5) соответствуют инерционным звеньям первого порядка с постоянной времени (К1 + Кв0 )г. Регулируемой величиной может явиться давление в любой другой точке топки котла. Рассмотрим случай, когда давление измеряется в некоторой заданной точке.

По принятой методике для схемы (рис. 1, д), в которой контролируется давление Ра в точке А, составим систему уравнений:

а)

Pi

APl

Kl

A PB

О

ad0

adb

б)

APl

PI

I

ДРВ

О

АР,

adb

adb

В)

АР0

■ Au)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

kbw

Ç*-О*-Гк

ad

^O-►

АРвх

adn

r) ,Aw

0< N"

ADBv ГПАРВХ V

ad,

Д) Pa

AP,

AP

L2

Pi Рвых

АРв

ADp

adi

ad=

e)

АРаых jAw

Ç*-CX-1 Кбп \4-

AD

r-

J i ЛР** ^

-H- —

+Q-

APp

+0-

adr

Рис.2

АД,

- йР А Д - Ъ кх

<к _

Щ-А5вых=Т2^ ф

АРвх-АРа=КыЩ;

АР1 А Р.

АР

вых -К80М)вш + КВ(0Аа>.

(6)

Структурная схема объекта при регулировании давления с воздействием на расход газа, соответствующая уравнениям (6), приведена на рис. 1, е. Исключим промежуточные переменные и решим систему уравнений относительно регулируемой переменной Ра:

с!2ЛР

АРа + Ки(Тх +Т2) + ^ = К1гКиТ,Т2

~ = - КВ(0Аа> + КвоАЭВЫЫ

ш

Ж — &

Преобразуем выражение (6) по Лапласу и запишем передаточные функции для управляющих и возмущающих воз действий:

»>0Р) = т=

ЦГЪ (Р) =

АРа(П

дцАР) КЫКЫТ\Т2Р' !+^2(Г1+Г2)Р + Г

А Ра(Р) ~КВсо

А Ш{Р) КИКЬ\Т\Т2Р2 + КП(ТХ +Т2)Р + \'

АРа(Р) КВО

(8)

№вых(П К1ЛКиТ]Т2Р2+К12{Т]+Т2)Р +1 ]

Дифференциальное уравнение (7) кроме самих переменных содержит и их производные, что указывает на благоприятные динамические свойства участка при регулировании давления, Передаточные функции объекта по каналам регулирования (8) представляют собой либо колебательные, либо комбинацию колебательных и дифференцирующего звеньев.

Предложенные модели удобны при выборе структуры регулятора и их настроек в конкретном контуре регулирования давления в топочной камере парового котла,

Библиографический список

2. Ешенко А,А. Динамические модели участков транспорта рабочего тела систем регулирования расхода и давления в паросиловых установках II Вестник ИрГТУ, • 2003, - № 3-4,

А.С.Аеоненко

Испытательная станция для оценки эксплуатационных свойств асинхронных двигателей при послеремонтных испытаниях

Асинхронные двигатели являются наиболее часто применяемыми в горной промышленности, Ремонт этих двигателей не сопровождается оценкой их эксплуатационных свойств, Причиной этого является необходимость сложного дорогостоящего оборудования испытательной станции, низкая производительность, связанная с большим временем проведения испытаний [1]. По указанным причинам очевидна перспектива применения испытательных станций, исключающих механиче-

ское агрегирование двигателя с вспомогательными машинами. В таких станциях реализуется динамическое нагружение двигателей [2], заключающееся в поддержании работы электрической машины в переходных режимах, путем перевода электрической машины из двигательного режима в режим торможения и обратно. Частота переключений при этом определяется электромагнитной и механической инерцией двигателя, Недостатком такого нагружения является то, что

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.