Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий
 Скачать 0.49 Mb.
|
|
Вестник КрасГАУ. 2012. №5 355 Располагая общим видом зависимости эффективности работы от параметров настройки устройства (2), рациональные значения U, n, V находим как решение системы трех уравнений, представляющих собой частные производные по В результате решения системы уравнения методом Крамера определили условия, при которых уст- ройство работает наиболее эффективно: U=30 кВ, n=400 с -1 , V=1,5 м/с. Полученные значения параметров работы предлагаемого устройства могут быть использованы при отработке технологии пылеудаления на основе явления коронного разряда на предприятиях мукомольной и зерноперерабатывающей промышленности. Литература 1. Чепелев Н.И. Улучшение условий труда при пойменном кормопроизводстве совершенствованием технологии снижения концентрации пыли: автореф. дис…канд. техн. наук. – СПб. – Пушкин, 1994. – 16 с. 2. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. – М.: Наука, 1986. – 279 с. УДК 631.371.004.12:33 Г.С. Кудряшев, Я.М. Иваньо, М.И. Лайков АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В статье рассматривается адаптивная система компенсации реактивной мощности. Приводит- ся принцип построения и структурная схема для разработки устройства компенсации. Представлена разработанная функциональная схема и результаты моделирования компенсирующего устройства. Ключевые слова: реактивная мощность, адаптивная система, компенсация, исследование пара- метров. G.S. Kudryashev, Ya.M. Ivanyo, M.I. Laikov ADAPTIVE SYSTEM FOR THE REACTIVE POWER COMPENSATION Adaptive system for the reactive power compensation is considered in the article. The principle for construc- tion and the structural diagram for the compensating device development is given. The developed functional dia- gram and the results of modeling the compensating device are given. Key words: reactive power, adaptive system, compensation, parameter research. Для сельскохозяйственного предприятия по условиям работы энергосистемы и из-за других меро- приятий по регулированию реактивной мощности необходимо ее компенсировать в нормированных преде- лах. Для этого применяется регулируемая конденсаторная установка, управляемая автоматически в зависи- мости от режимов работы сельскохозяйственного предприятия. В данном случае целесообразно применять адаптивную систему регулирования реактивной мощности. Целью работы является разработка адаптивной системы компенсации реактивной мощности. В настоящее время существует довольно много подходов к построению адаптивных систем. Не уг- лубляясь во все развиваемые направления адаптации, укажем только некоторые, наиболее существенные признаки деления методов адаптации по: 1. Уровню априорной информации: параметрическая, структурная адаптации. 2. Организации процесса адаптации: поисковые, беспоисковые методы. Энергообеспечение и энерготехнологии 356 3. Целям организации адаптации: адаптивные системы со стабилизацией качества, адаптивные сис- темы со стабилизацией качества процесса управления [1]. Наиболее приемлемой для управления процессом компенсации реактивной мощности в электриче- ских сетях является беспоисковая система с параметрической адаптацией и оптимизацией качества. Общая структура такой системы показана на рисунке 1. Объект управления Измерительно- вычислительная система Система управления U w y ΔU* u o U зад Рис. 1. Структурная схема адаптивной системы компенсации реактивной мощности: w y – шум объекта управления; U – напряжение ( ток) сети; ΔU* – отклонение напряжения от заданного; u o – сигнал управления Объединение алгоритмов управления и оценивания в единый комплекс основывается на теореме разделения, согласно которой информационную и непосредственно управляющую части можно синтезиро- вать раздельно [2]. Управляющая часть в этом случае синтезируется в детерминированной постановке. Из- мерительная часть компенсирующего устройства (КУ) синтезируется в стохастической постановке. В элек- трической сети, как правило, присутствуют высокочастотные шумы. Измерительная система является фильтром низких частот и отсеивает эти помехи [3]. Функциональная схема такой системы представлена на рисунке 2. Рис. 2. Функциональная схема модели компенсирующего устройства Вестник КрасГАУ. 2012. №5 357 Результаты математического моделирования на основе разработанной схемы регулируемого КУ и моделирования режимов работы созданной физической модели, исследования параметров регулируемого источника реактивной мощности (табл.) показывают на то, что изменение мощности потребителя сущест- венно не влияет на режим работы компенсатора, при этом значение коэффициента мощности можно повы- сить до 0,98, погрешность при номинальной нагрузке составляет менее 0,5% [4]. Результаты математического моделирования t, мин Р, кВт Q, квар U, В I, А COS φ С компенсирующим устройством 03:24 105,30 32,70 396,10 160,9 0,94 03:25 105,30 32,80 396,20 160,8 0,95 03:26 104,40 33,20 396,70 158,6 0,96 03:27 103,00 33,00 397,10 161,8 0,95 03:28 102,50 32,90 396,40 160,5 0,95 03:29 103,20 33,10 396,60 157,5 0,93 03:30 103,80 33,00 396,70 159,4 0,93 03:31 103,80 40,70 397,00 160,7 0,95 03:32 102,50 40,60 397,10 160,9 0,95 03:33 105,60 47,00 396,10 172,1 0,95 Ср.знач. 104,10 36,70 396,10 161,3 0,94 Без компенсирующего устройства 03:34 104,40 99,00 393,90 210,9 0,73 03:35 102,30 98,80 393,80 208,8 0,72 03:36 101,80 98,50 393,50 207,9 0,72 03:37 101,50 98,20 393,30 207,4 0,72 03:38 102,00 98,30 393,30 207,9 0,72 03:39 102,30 98,30 393,20 208,3 0,72 03:40 104,10 98,20 393,30 210,3 0,72 03:41 105,10 98,10 393,00 211,3 0,72 03:42 105,00 98,30 393,30 211,3 0,73 03:43 104,00 98,10 393,30 210,3 0,72 Ср. знач. 103,30 98,40 393,40 209,4 0,72 Отклонение значений, % 1,00 -63,00 1,00 -23 23,00 Предложенная адаптивная система компенсации реактивной мощности позволяет поддерживать тре- буемое значение коэффициента мощности и напряжение и тем самым снизить потребление электрической энергии. Данный подход реализован на действующем сельскохозяйственном предприятии при производстве и переработке продукции с часовой нагрузкой более трех тысяч кВтч и низким коэффициентом мощности в исходном режиме до модернизации. Адаптивная система компенсации реактивной мощности успешно заре- комендовала себя при максимальных и минимальных суточных нагрузках в зимний и летний период. Литература 1. Лайков М.И. Автоматика и управление. Ч.2. Нелинейные дискретные, стохастические и адаптивные системы автоматического управления: учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во МГТУ ГА ИФ, 2011. – 267 с. Энергообеспечение и энерготехнологии 358 2. Методы классической современной теории автоматического управления. Т.1. Математические моде- ли, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления / К.А. Пупков, Н.Д. Егупов, А.И. Баркин [и др.]; под ред. К.А. Пупкова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 641 с. 3. Методы классической современной теории автоматического управления. Т.2. Статистическая динами- ка и идентификация систем автоматического управления. / К.А. Пупков, Н.Д. Егупов, А.И. Баркин [и др.]; под ред. К.А. Пупкова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 638 с. 4. Халымийн Р. Математическое моделирование при разработке компенсатора реактивной мощности // Вест. КрасГАУ. – Красноярск, 2010. – №12. – С. 139–143. УДК 621.327 Л.В. Куликова, А.И. Тищенко, Г.И. Цугленок ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОЛЯРИЗОВАННОЙ СРЕДЫ ПРИ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Рассмотрены энергетические взаимодействия поляризованной среды при электротехнологиче- ской обработке растительных материалов, выполнен анализ воздействующих энергетических факто- ров, построена математическая модель, позволяющая оценить энергетические соотношения в поляри- зованной среде. Ключевые слова: растительные материалы, электротехнологическая обработка, поляризация, энергетические взаимодействия. L.V. Kulikova, A.I. Tishchenko, G.I. Tsuglenok POLARIZED ENVIRONMENT ENERGY INTERACTION IN THE PROCESS OF THE VEGETABLE MATTER ELECTRICAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSING Polarized environment energy interactions in the process of the vegetative matter electrical and technological processing are considered; the affecting energy factor analysis is conducted; the mathematical model which allows to estimate energy balance in the polarized environment is constructed. Keywords: vegetative matter, electrical and technological process Известно, что при электротехнологической обработке растительных материалов с целью изменения их свойств наблюдаются сложные электрофизические, электрохимические и биологические процессы [1]. Определить влияние каждого процесса в такой системе довольно сложно, однако выявить основные факто- ры, способствующие раскрытию механизма воздействия электромагнитного поля на объект обработки, и учесть важнейшие физические закономерности, определяющие состояние исследуемой системы, представ- ляется возможным посредством анализа энергетических соотношений поляризованной среды. Для описания электрофизических свойств поляризованной среды важны энергетические соотношения, которые позволяют не только определить состояние исследуемой среды, но и определить оптимальный метод описания этого состояния. Под оптимальностью метода понимается возможность учета важнейших физических закономер- ностей, приводящих к упорядочению, и математическая формализуемость таких закономерностей, логически завершаемая применением современных вычислительных методов и средств. Устойчивое распределение диполей в рассматриваемом объеме исследуемой среды определяется условием минимума суммы энергии: 4 3 2 1 W W W W W , где W 1 – электростатическая энергия; |