1491
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ
Материалы II Международной научно-технической конференции
(21–22 апреля 2016 г.)
II International Scientific and Technical Conference
on Automation in Power industry and Electrical Engineering – APEE – 2016 (21–22 April 2016)
Пермь
2016
УДК 620.9+621.3]:658.52.011.56
Отражены основные результаты теоретических и прикладных разработок российских и зарубежных ученых и специалистов, аспирантов и студентов в различных областях электротехники, энергетики, электротехнологий и их автоматизации, обсуждаются перспективные направления научных исследований. Основные направления конференции: автоматизация в электроэнергетике и автоматизированный электропривод; электромеханические системы; электротехнологические системы.
Редакционная коллегия:
заведующий кафедрой электротехники и электромеханики, д-р техн. наук, доцент Б.В. Кавалеров (отв. редактор);
д-р техн. наук, профессор кафедры электротехники и электромеханики Н.В. Шулаков;
канд. техн. наук, профессор кафедры электротехники и электромеханики Е.М. Огарков;
доцент кафедры электротехники и электромеханики М.Е. Тюленев;
мл. науч. сотр. кафедры электротехники и электромеханики Г.А. Килин (отв. за выпуск).
ISBN 978-5-9906085-9-7 |
© ПНИПУ, 2016 |
2
4
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Секция 1. АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ |
|
И АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД |
|
Трифанов Г.Д., Жукотская П.А. |
|
ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ КОНТРОЛЯ ПЛАВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ |
|
СКИПОВ ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК ПО ПАРАМЕТРАМ |
|
РАБОТЫ ПРИВОДА.................................................................................................................... |
9 |
Кавалеров Б.В., Килин Г.А., Бахирев И.А. |
|
АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АВТОНОМНЫМИ И НЕАВТОНОМНЫМИ |
|
ГАЗОТУРБИННЫМИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ С УЧЕТОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ |
|
НАГРУЗКИ ................................................................................................................................... |
15 |
Зюзев А.М., Бубнов М.В., Мудров М.В., Нестеров К.Е. |
|
МОДЕЛИ НАГРУЗОК ДЛЯ СИМУЛЯТОРОВ РЕАЛЬНОГО |
|
ВРЕМЕНИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ............................................................................................. |
24 |
Берсенева Н.И., Стафейчук Б.Г. |
|
К ОЦЕНКЕ ХАРАКТЕРА РЕАЛЬНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ |
|
В СИСТЕМЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ |
|
ЭНЕРГОБЛОКА 800 МВт ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ............................................... |
31 |
Судаков А.И., Чабанов Е.А. |
|
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ |
|
ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ СИНХРОННЫХ МАШИН ................... |
35 |
Сапунков М.Л. |
|
ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ТОКОВОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ |
|
КОМПЕНСИРОВАННЫХ СЕТЕЙ 6–35 кВ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ |
|
НА ЗЕМЛЮ................................................................................................................................... |
45 |
Килин Г.А., Кавалеров Б.В. |
|
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ |
|
В ЗАДАЧЕ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМЫ |
|
«ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА – СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР»................................. |
51 |
Опарин Д.А. |
|
АДАПТИВНЫЙ СТАНОК-ФАБРИКАТОР ДЛЯ МАЛОГО И СРЕДНЕГО |
|
ИННОВАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА................................................................................ |
56 |
Бахирев И.В., Кавалеров Б.В. |
|
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ГАЗОТУРБИННОЙ |
|
УСТАНОВКИ В ПРОЦЕССЕ УПРАВЛЕНИЯ.......................................................................... |
61 |
Крылова И.А., Тюленев М.Е. |
|
О МОДЕЛИРОВАНИИ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА В СРЕДЕ SIMULINK |
|
ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ.......................................... |
66 |
5
Гаврилов С.В., До Тхань Занг |
|
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ДВИЖЕНИЯ |
|
ПЯТИСТЕПЕННОГО ШАГАЮЩЕГО РОБОТА...................................................................... |
72 |
Галиуллин Р.И., Кузнецов А.А. |
|
ВОПРОСЫ УПРАВЛЕНИЯ НЕУСТОЙЧИВЫМ ОБЪЕКТОМ |
|
С ОГРАНИЧЕННЫМ ЧИСЛОМ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ................................. |
77 |
Кузнецов В.Е. |
|
МЕТОДОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ АДАПТИВНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ |
|
С ЭКЗОМОДЕЛЬЮ ДЛЯ РУЛЕВЫХ ЭЛЕКТРОГИДРОПРИВОДОВ................................... |
81 |
Лавриновский В.С. |
|
АКТИВНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВЫХОДЕ СТАТИЧЕСКОГО |
|
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ.................................................................................................................. |
86 |
Леута А.А., Нгуен Чунг Чау |
|
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ.................................................. |
91 |
Морозов А.В. |
|
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА D-РАЗБИЕНИЯ ПРИ АНАЛИЗЕ |
|
УСТОЙЧИВОСТИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА................................................ |
96 |
Мохова О.В. |
|
АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА |
|
В СОСТАВЕ ИМПУЛЬСНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ .................................................... |
100 |
Поляхов Н.Д., Приходько И.А., Швыров И.В. |
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ И МЕСТ УСТАНОВКИ УСТРОЙСТВ |
|
УПРАВЛЕНИЯПЕРЕДАЧЕЙЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ...................................................................................... |
106 |
Розанов Ю.К., Сидоров С.Н., Старостина Я.К. |
|
ПРЯМОЕ ИМПУЛЬСНО-МОДУЛЯЦИОННОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ |
|
СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ....................................................................................................... |
112 |
Секция 2. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ |
|
Тиунов В.В. |
|
ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА НА ОСНОВЕ КОМБИНИРОВАННЫХ |
|
ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.................................................................................... |
126 |
Зюзев А.М., Метельков В.П., Яшин Д.А. |
|
АНАЛИЗ ПУСКОВЫХ РЕЖИМОВ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА |
|
НАГНЕТАТЕЛЯ RC 4A-3N-95.................................................................................................... |
136 |
Чирков Д.А., Коротаев А.Д., Ключников А.Т. |
|
РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЛИНЕЙНОГО |
|
ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПО СХЕМЕ ЗАМЕЩЕНИЯ .................................................. |
144 |
6
Турпак А.М., Ключников А.Т., Коротаев А.Д.,Чирков Д.А. |
|
ВЫБОР ИНДУКТИВНОСТИ И ЕМКОСТИ СИНУС-ФИЛЬТРА |
|
ДЛЯ ВЕНТИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ ПИТАНИИ ОТ ШИМ-ИНВЕРТОРА................. |
150 |
Кудрявцев Е.О. |
|
МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ТРЕХМЕРНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ |
|
АСИНХРОННОГО КОНДЕСАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ С МАССИВНЫМ |
|
РОТОРОМ..................................................................................................................................... |
154 |
Шулаков Н.В., Шутемов С.В. |
|
ПРИМЕНЕНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЛИНЕЙНОГО ВЕНТИЛЬНОГО |
|
ДВИГАТЕЛЯ В КАЧЕСТВЕ ПРИВОДА ПЛУНЖЕРНЫХ НЕФТЕДОБЫЧНЫХ |
|
АГРЕГАТОВ................................................................................................................................. |
161 |
Судаков А.И., Чабанов Е.А., Лоскутников В.А. |
|
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ |
|
СИНХРОННОЙ МАШИНЫ ПРИ ЕЕ ПРОЕКТИРОВАНИИ................................................... |
168 |
Тюленев М.Е., Байбаков М.С. |
|
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ВЕНТИЛЬНОГО КАСКАДА .................. |
172 |
Вильданов Е.С., Огарков Е.М. |
|
ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ЗАБОЯ НЕФТЯНОЙ.................................................... |
176 |
Бахвалов Ю.А., Гречихин В.В., Юфанова А.Л. |
|
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ |
|
БРОНЕВОГО ТИПА МИНИМАЛЬНОЙ МАССЫ.................................................................... |
180 |
Казаков Ю.Б., Палилов И.А. |
|
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И РАСЧЕТНОЕ, НА ОСНОВЕ ПОЛЕВЫХ МОДЕЛЕЙ, |
|
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В АСИНХРОННЫХ |
|
МАШИНАХ, ОБЪЕДИНЕННЫХ ОБЩИМ ВАЛОМ, ПРИ ИСПЫТАНИЯХ |
|
МЕТОДОМ ВЗАИМНОЙ НАГРУЗКИ....................................................................................... |
184 |
Сарапулов Ф.Н., Миронов С.Е., Родионов И.Е., Смольянов И.А. |
|
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВАТЕЛЯ |
|
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК НА ОСНОВЕ СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ........................... |
190 |
Секция 3. ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ |
|
Абдуллаев Ж.О., Коняев А.Ю., Назаров С.Л. |
|
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ИНДУКЦИОННЫХ МАШИН |
|
СО ВСТРЕЧНОБЕГУЩИМИ МАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ..................................................... |
194 |
Любимов Э.В., Исцелемов Д.А., Беляев Н.А., Шайдулин К.О. |
|
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА |
|
ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИСПЫТАНИЙ АСИНХРОННЫХ |
|
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ............................................................................................................ |
200 |
7
Багин Д.Н., Коняев А.Ю. |
|
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ СЕПАРАТОРОВ |
|
НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНЫХ ИНДУКТОРОВ С УЧЕТОМ СОВМЕСТНОГО |
|
ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И МЕХАНИЧЕСКИХ СИЛ....................................... |
206 |
Вдовин Э.Ю., Локшин Л.И., Семёнов В.В., Коротаев А.Д., Огарков Е.М. |
|
ПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ |
|
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ НЕФТЕДОБЫЧИ НА ПРОМЫСЛАХ |
|
ПЕРМСКОГО КРАЯ .................................................................................................................... |
212 |
Возисова О.С., Егоров А.О., Кокшарова Е.Ю., Зонов И.С. |
|
ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ ДЛЯ ОБРАТНОГО |
|
ИНЖИНИРИНГА СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ |
|
СИСТЕМ........................................................................................................................................ |
223 |
Птицына Е.В., Кувалдин А.Б., Птицын Д.В. |
|
К ВОПРОСУ О СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА |
|
В ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ, |
|
РАБОТАЮЩИХ НА ЯВЛЕНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЯДА......................................... |
230 |
Пошвин Е.В., Пещеренко С.Н. |
|
РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ПОГРУЖНЫХ ТЕРМОСТОЙКИХ |
|
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ............................................................................................................ |
236 |
Пошвин Е.В., Фадейкин А.С., Пещеренко С.Н. |
|
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСЧЕТ ПОГРУЖНОГО АСИНХРОННОГО |
|
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ............................................................................................................... |
244 |
Сведения об авторах..................................................................................................................... |
254 |
8
Секция 1
АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД
УДК 622.673.1
ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ КОНТРОЛЯ ПЛАВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ СКИПОВ ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК ПО ПАРАМЕТРАМ РАБОТЫ ПРИВОДА
Г.Д. Трифанов, П.А. Жукотская
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Рассмотрены вопросы безопасной работы шахтных подъемных установок, в частности обеспечение плавности движения подъемных сосудов. Предложен способ контроля плавности движения скипов при помощи регистратора параметров. Приведено обоснование создания аппаратно-программного комплекса для обеспечения плавности движения подъемных сосудов.
Ключевые слова: шахтные подъемные установки, регистратор параметров, математическая модель, привод шахтного подъема.
RATIONALE OF ABILITY TO CONTROL SMOOTH MOVEMENT OF MINE HOISTING FACILITIES BY PARAMETERS OF THE DRIVE
G.D. Trifanov, P.A. Zhukotskaya
Perm National Research Polytechnic University
The paper considers the safe operation of mine hoisting installations, in particular to ensure the smooth movement of lifting vessels. A method for controlling the smooth movement of skips by parameters recorder is offered. The creation of hardware and software to ensure the smooth movement of lifting vessels is substantiated.
Keywords: mine hoisting installations, parameters recorder, mathematical model, mine hoist drive.
Шахтные подъемы – важная составляющая горных предприятий, ведущих добычу полезного ископаемого подземным способом. Они осуществляют выдачу добытого под землей полезного ископаемого на дневную поверхность из шахт, а также подъем (спуск) людей и грузов по шахтным стволам.
Проблема повышения эффективности и безопасности работы шахтных подъемных установок (ШПУ) весьма актуальна для добывающей отрасли. В соответствии с п. 446ФНП «Правил безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых» [1] все шахт-
ные подъемные установки должны быть оснащены устройствами для регистрации основных параметров режимов работы подъемной машины. Такие устройства обеспечивают измерение и регистрацию следующих параметров:
–положение сосуда в шахтном стволе;
–скорость движения подъемного сосуда;
–сила тока в силовых цепях подъемных двигателей;
–давление в тормозной системе. Регистраторы параметров подъем-
ной установки РПУ-03.х предназначены
9
для непрерывного измерения и контроля |
ной установки в штатном режиме. Гра- |
|||||
основных |
параметров работы |
шахтной |
фики положения и скорости движения |
|||
подъемной установки, индикации теку- |
скипов в циклах, для правого и левого |
|||||
щих значений, хранения и предоставле- |
подъемных сосудов, идентичны. Гра- |
|||||
ния всей получаемой информации. Ин- |
фики тока силовой цепи подъемного |
|||||
формация |
с регистраторов |
параметров |
двигателя характеризуют нормальную |
|||
позволяет |
глубже |
понять |
|
основные |
загрузку скипов, характер изменения |
|
принципы работы шахтного подъема, |
тока в циклах соответствует динамике |
|||||
знать параметры работы подъемной ус- |
диаграммы подъема. Графики цикла |
|||||
тановки при экспертизе аварийной си- |
подъема левого скипа представлены на |
|||||
туации |
или разборе производственного |
рис. 1. |
||||
инцидента, объективно оценить дейст- |
Далее, на протяжении трех после- |
|||||
вия обслуживающего персонала при вы- |
дующих циклов подъема, на графиках |
|||||
полнении регламентных работ [2]. |
скорости движения подъемных сосудов |
|||||
В |
качестве примера |
рассмотрим |
и тока якоря подъемного двигателя на- |
|||
расшифровку записей регистратора па- |
блюдаются отклонения от штатной рабо- |
|||||
раметров РПУ-03.5 на одной из скипо- |
ты подъемной машины в автоматиче- |
|||||
вых подъемных установок. В рассматри- |
ском режиме. В определенном месте |
|||||
ваемый период подъемная установка ра- |
ствола, соотносящемся с конкретной ко- |
|||||
ботала в автоматическом режиме. |
ординатой, на графиках появляются при- |
|||||
Наблюдается ритмичная работа подъем- |
знаки возмущающего воздействия на |
|||||
ной установки с равномерной загрузкой |
подъемный сосуд. С каждым последую- |
|||||
скипов. |
|
Координаты |
точек |
загрузки |
щим циклом воздействие возрастает по |
|
и разгрузки скипов постоянны. |
|
амплитуде, что приводит, в конечном |
||||
В период с 3:00:00 (3 ч 00 мин 00 с) |
итоге, к аварийному затормаживанию |
|||||
до 6:15:37 наблюдается работа подъем- |
подъемной машины (рис. 2). |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
06:11:49.9 |
06:14:13.8 |
Рис. 1. Подъем левого груженого скипа в штатном режиме
10