МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ НАСОСНОЇ УСТАНОВКИ В УМОВАХ ОБМЕЖЕННЯ ВИХІДНИХ ДАНИХ

У роботі розглянуто особливості побудови структурних схем електромеханічних систем автоматизації турбомеханізмів. Математичний опис таких установок здійснюється на основі нелінійних диференційних рівнянь, що вимагає ідентифікації значної кількості вихідних параметрів об’єкта дослідження. Запропоновано структурну схему на основі прямої пропорційності між напором насоса та моментом опору на валу привідного двигуна та нелінійної залежності напору установки від швидкості обертання робочого колеса без використання інформації про гідравлічний опір мережі та продуктивність установки. Для дослідження застосовано систему автоматичного керування, яка передбачає підтримання сталого напору у разі зміни продуктивності установки. Збільшення втрат напору, що відповідає ймовірному зростанню продуктивності, відбувалося синхронно зі зміною навантаження на валу двигуна. При цьому. частотний перетворювач забезпечував збільшення швидкості асинхронного двигуна відповідно до алгоритму стабілізації напору. Положення робочої точки під час моделювання визначалося за відомими значеннями швидкості робочого колеса насоса та напору установки, що дозволило провести оцінку енергетичних показників у всьому діапазоні витрат води споживачами за допомогою спеціалізованого прикладного середовища WinCAPS. Було визначено споживану потужність насоса, коефіцієнт корисної дії, струм електродвигуна у всьому діапазоні витрат та напору установки. Аналіз енергетичних показників здійснювався на фіксованих проміжках часу з врахуванням значної інерційності процесів e системах водопостачання. Дослідження підтвердили висунуте припущення про лінійну залежність електромагнітного моменту електродвигуна та втрат напору в насосі. Застосування особливостей механічної характеристики асинхронного електродвигуна та напірної характеристики насоса дозволяє вирішити завдання визначення втрат енергії в електромеханічній системі