Воронежский государственный технический университет

УДК 621.313

Ю. М. Фролов, П. Ю. Тарасов, А. Н. Селезнев

Обобщенная электрическая машина –

ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ УЧЕТЕ НАСЫЩЕНИЯ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ

При проектировании электрических машин для снижения массы машины рабочая точка выбирается на нелинейном участке характеристики намагничивания. При изменении напряжения, частоты и нагрузки насыщение изменяется, а это влияет на характеристики машины. При пуске асинхронного двигателя из-за наличия переменных составляющих в амплитудах статора и ротора, а соответственно и тока намагничивания, магнитная цепь электрической машины может входить в состояние глубокого насыщения. Индуктивности статора и ротора и контура намагничивания насыщенной машины существенно отличаются от индуктивностей номинального режима, причем с увеличением насыщения индуктивность снижается.

Уравнения асинхронной машины записаны по уравнениям обобщенной электрической машины с учетом насыщения магнитной цепи. В этих уравнениях полные индуктивности статора и ротора а так же индуктивность контура намагничивания находятся в прямой зависимости от тока намагничивания. Для нахождения зависимости индуктивности контура намагничивания от тока намагничивания определяется ЭДС, которое равно (в относительных единицах) значению потокосцепления в воздушном зазоре, по зависимости ЭДС от тока намагничивания. Зная величину потокосцепления, соответствующую определенному значению тока намагничивания, находим обратную величину индуктивности намагничивания (в относительных единицах) по зависимости обратной величины индуктивности от потокосцепления в воздушном зазоре. Ток намагничивания находится путем сложения проекций токов статора и ротора на оси U, V.

Проведенные исследования модели в программе Matlab 5.2 асинхронного двигателя мощностью 3 кВт, учитывающей насыщение, в сравнении с моделью без учета насыщения, выявили следующие различия:

пиковый момент в различных режимах пуска меньше;

колебательность всей системы заметно снизилась;

при увеличении нагрузки уменьшается ток намагничивания, что приводит к увеличению индуктивности;

в переходных процессах видно не только нелинейность статической механической характеристики, но и искажения формы колебаний, связанных с насыщением магнитной цепи.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.313

А. А. Кисурин, о. М. Абарина

Моделирование на ЭВМ процесса изменения питательной воды в парогенераторе пятого блока НВАЭС

Целью работы является написание программы, которая моделирует динамические процессы изменения уровня питательной воды в парогенераторе ПВГ-1000 при нормальном рабочем режиме. При составлении математической модели парогенератора были использованы уравнения динамики теплогидравлических процессов в пароводяных смесях. Во многих элементах ЯЭУ превращение воды в пар или, наоборот, пара в воду. Такие процессы происходят в каналах реакторов, охлаждаемых кипящей водой, в ПГ, подогревателях, конденсаторах и т.д. При этом теплоноситель или рабочее тело существует одновременно в виде двух фаз: водяной и паровой. Особенностью этих процессов является то, что подвод теплоты к двухфазному теплоносителю (или отвод теплоты от него) не изменяет его температуру, а приводит лишь к испарению воды (конденсации пара), что сильно меняет среднюю плотность теплоносителя. То обстоятельство, что плотность зависит от теплосодержания и давления, заставляет рассматривать совместно гидродинамические и тепловые процессы, что осложняет изучение динамики таких систем.

Новизна разработки заключается в том, что при написании программы используется более подробное математическое описание динамических процессов происходящих в парогенераторе. Рассматриваются, также, возмущающие воздействия от реакторной установки и турбогенератора. Программа написана на языке Pascal, что делает ее более наглядной и удобной для восприятия.

Используя полученные данные, можно рассчитать регулятор уровня, который обеспечивал бы безаварийную работу парогенератора и в основном режиме работы, и в пуско-остановочном.

Данную разработку можно использовать при обучении персонала на тренажерах БЩУ ( блочный щит управления) блоков АЭС. Это позволит увеличить эффективность обучения, а также повысить безопасность эксплуатации блока АЭС.

Воронежский государственный технический университет

УДК 669.1

С. В. Чеботарёв

Применение методов экономического факторного

анализа к исследованию производственных моделей

Данные тезисы содержат краткое изложение возможностей и перспектив использования распространённого в различных областях человеческой деятельности экономического факторного анализа в приложении к решению актуальных производственных задач управления.

Цель применения факторного анализа [1] заключается, прежде всего, в выявлении влияния изменения факторов, образующих модель, на изменение самой модели. Как следует из сравнения нового подхода [2-3] к анализу с общепринятой методикой, отличие состоит в появлении величины так называемого неразложимого остатка при применении нового метода. Однако в целях управления остаток может быть разложен, например, пропорционально влиянию основных факторов. Или же можно применить ансамбль известных методов факторного анализа и использовать в дальнейшем всю полученную таким образом информацию.

Выявление наиболее значимых факторов необходимо для принятия решения по уменьшению их влияния, то есть для решения задачи синтеза, что в свою очередь усиливает возможности по управлению процессом.

Можно также отметить, что практическое применение факторного анализа к моделям энергопотребления на одном из крупнейших в России металлургических предприятий потребовало изменения общепринятой методики анализа не только по форме (оптимизация отчётов), но и по содержанию, а именно перехода на поагрегатный анализ без использования в последнем величины некоторой «средней» по цеху нормы. Кроме того, по ходу работы возникает тривиальная по решению, но необходимая по сути решаемых проблем задача агрегирования результатов анализа во времени, требующая работы с абсолютными величинами факторного влияния.

Перспективы использования факторного анализа чрезвычайно широкие. Это не только движение в направлении более глубокого исследования моделей, формирующих сами факторы, но и применение анализа к более широкому классу моделей, не обязательно связанных с заказом энергоносителей. В том числе, допускается факторный анализ систем, аналитический вид которых не известен, но известен алгоритм расчёта (например, модель формирования тарифов). Кроме того, можно указать и направления, где необходимы весомые теоретические изыскания. Это, например, применение факторного анализа при исследовании набора данных во времени или по структуре многосоставной модели [4]. Также представляет интерес задача перехода к исследованию факторных систем, когда задаётся допуск приращений самих факторов, что позволяет применить факторный анализ второго порядка к модели неразложимого остатка, величина которого, как показывают расчёты на основе реальных производственных моделей может быть существенна.

Можно отметить, что была проделана большая работа по приложению рассмотренного инструмента к реальным моделям действующего производства, результаты которой подтвердили актуальность применения факторного анализа к практическим производственным задачам. Более подробно с возможностями практического использования можно ознакомиться, обратившись к [5-6].

Выводы: факторный анализ представляет собой мощный инструмент исследования различных экономических и технологических моделей. Наиболее перспективным можно считать движение в направлении более детального исследования моделей или процедур формирования величин самих факторов, расширения класса анализируемых систем и более глубокого и производительного использования накопленной статистической информации.