СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ГІДРОТУРБІН

Бічна панель сторінки статті

PDF (Русский)
DOI: https://doi.org/10.20998/2411-3441.2019.1.13
Ключові слова:
система управління, мехатронний гідропривод, робоче колесо, поворотно-лопастна гідротурбіна, позиційний гідропневмопривод, синтез

Основний зміст сторінки статті

Ruslan Mygushenko
Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
https://orcid.org/0000-0002-3287-9772
Mikhaylo Cherkashenko
Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
https://orcid.org/0000-0003-3908-7935
Oleg Potetenko
Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
https://orcid.org/0000-0002-3399-5580
Oleksandr Gasiyk
Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
https://orcid.org/0000-0001-6347-8501
Oleksandr Doroshenko
Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
https://orcid.org/0000-0001-5982-9946
Alexander Cherkashenko
Ort Guttman

Анотація

У статті наведено аналітичний огляд і аналіз існуючих у світовій і вітчизняній практиці систем управління гідротурбін. Розглянуто конструктивні особливості побудови схем з дискретним і дискретно-аналоговим способом управління. Наведено схеми управління частотою обертання гідротурбіни провідних фірм-виробників гідротурбінного обладнання: ALSTOM POWER HYDRO (Франція, Гренобль), Wood word (США), Va Tech (Австрія), Voith Siemens (Німеччина). Виконано аналіз роботи схем і елементна база застосовуваної гідроапаратури з урахуванням специфіки функціонування системи регулювання. Розглянуто застосування для побудови систем управління двох способів синтезу керуючих пристроїв із застосуванням дискретного і дискретно-аналогового способу для синтезу позиційного гідропневмоприводів. Показано, що розробка методів проектування з використанням обох підходів, математичних моделей і алгоритмів управління, спрямованих на підвищення точності позиціювання і надійності систем з можливим спрощенням схемних рішень, є найважливішим завданням, спрямованим на отримання величезного економічного ефекту при вирішенні цієї найважливішої проблеми. Отримані результати доводять, що застосування позиційного гідропневмоприводу для побудови системи управління швидкістю гідротурбіни з дискретним і дискретно-аналоговим управлінням, дозволяє синтезувати гідропневмоприводи з високою точністю позиціонування, без застосування дорогих гідророзподільників з пропорційним управлінням.

Блок інформації про статтю

Номер
№ 1 (2019): Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Гідравлічні машини та гідроагрегати
Розділ
Статті
Біографії авторів

Ruslan Mygushenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

доктор технічних наук, професор

Mikhaylo Cherkashenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

доктор технічних наук, професор

Oleg Potetenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

кандидан технічних наук, доцент

Oleksandr Gasiyk, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

кандидан технічних наук, доцент

Oleksandr Doroshenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

аспірант

Alexander Cherkashenko, Ort Guttman

schoolboy

Посилання

Rusanov A. V., Hnyesin V. I. Naukovo-tekhnichni osnovy modelyuvannya i proektuvannya protochnykh chastyn enerhetychnykh turboustanovok [Scientific and technical bases of modeling and designing of flowing parts of power turbo installations]. Kharkiv, Ipmash Publ., 2019. 386 p.

Topazh G. I. Lopastnye gidromashiny i gidrodinamicheskie peredachi. Osnovy rabochego protsessa i rascheta gidroturbin [Blade hydraulic machines and hydrodynamic transmission. Basics of the workflow and calculation of hydraulic turbines]. St. Petersburg Publ., 2011. 154 p.

Hubarev O. P., Levchenko O. V. Doslidzhennya enerhetychnoho balansu systemy z nerehul'ovanym nasosom ta klapanom riznytsi tyskiv [Investigation of the energy balance of a system with an unregulated pump and differential pressure valve]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2017, no. 42, pp. 21–27.

Potetenko O. V., Yakovleva L. K., Samba Bitori T. D. B. Sovershenstvovanie robochikh protsessov gidroturbin na napory 400–800 m s primeneniem novykh konstruktivnykh resheniy [Improving the working processes of hydraulic turbines at a pressure of 400–800m with the use of new design solutions]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2017, no. 42, pp. 28–37.

Potetenko O. V., Yakovleva L. K., Samba Bitori T. D. B. Osobennosti rabochego protsessa i struktury potoka v mezhlopastnykh kanalakh rabochego kolesa i v drugikh elementakh protochnoy chasti radial'no-osevykh gidroturbin na napory 400–600 m [Features of the workflow and flow structure in the inter-blade channels of the runner and in other elements of the water passage of radial-axial hydraulic turbines at a pressure of 400–600 m]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2016, no. 41, pp. 39–48.

Rusanov A. V., Khorev O. N., Ryabova S. A., Kos'yanov D. Yu., Sukhorebryy P. N. Gidrodinamicheskoe sovershenstvovanie protochnykh chastey osevykh gidroturbin pri pomoshchi prostranstvennogo profilirovaniya lopastey rabochego kolesa [Hydrodynamic improvement of water passages of axial hydraulic turbines using spatial profiling of runner blades]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2016, no. 41, pp. 49–57.

Lur'e Z. Ya., Bratuta E. G., Gasyuk A. I., Bulgakov V. A., Tsekhmistro L. N. Dinamika mekhatronnogo gidroprivoda rabochego kolesa povorotno-lopastnoy gidroturbiny [Dynamics of mechatronic hydraulic drive of Kaplan turbine runner]. Pratsi Tavriys'koho derzhavnoho ahrotekhnolohichnoho universytetu. Melitopol, TDATU Publ., 2014, issue 14, vol. 3, pp. 59–73.

Rukovodstvo po ekspluatacii regulyatora skorosti ALSTOM radialno-osevoj gidroturbiny [ALSTOM Speed Controller Operation Manual to the Francis Turbine]. Grenobl, Grenobl Publ., 2011. 206 p.

Khorev O. N. Modelirovanie rabochego protsessa v protochnoy chasti radial'no-osevoy nasos-turbiny [Simulation of the working process in the water passage of the radial-axial pump-turbine]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI": sb. nauch. tr. Temat. vyp.: Matematicheskoe modelirovanie v tekhnike i tekhnologiya [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: Mathematical modeling in engineering and technology]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2013, no. 37 (1010), pp. 206–214.

Sokol Ye., Cherkashenko М. Syntesis of control schemes of drives system. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2018. 120 p.

Cherkashenko M. V., Serikov A. D., Salyga T. S., Fateev A. N., Fateeva N. N., Radchenko L. R. Pozitsionnye gidropnevmoagregaty [Positional hydropneumatic units]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2015. 115 p.

Cherkashenko M. V. Sintez minimal'nykh skhem gidropnevmoagregatov [Synthesis of minimum schemes of hydropneumatic units]. Moscow, Pnevmogidromashiny Publ., 2013. 265 p.

Lur'e Z. Ya., Gasyuk A. I., Bulgakov V. A., Tsekhmistro L. N., Tsenta E. N. Sintez mekhatronnogo gidroprivoda rabochego kolesa gidroturbiny [Synthesis of mechatronic hydraulic runner of a hydroturbine]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2015, no. 45, pp. 47–52.

Adegbuyi P. Hydraulic and pneumatic cylinder failures, the effect of fluid cleanliness on component life. Hidraulica. 2013, no. 1, pp. 27–30.

Chengwen Chai. Research on PLC-Based Pneumatic Controlling System of Flying Splicer of Web-Fed Offset Presses. The Open Mechanical Engineering Journal. 2011, no. 5, pp. 160–165.

Strutyns'kyy V. B., Hurzhiy A. M., Kryvtsov V. S. Matematychne modelyuvannya protsesiv i system [Mathematical modeling of processes and systems]. Kharkiv: NAU Publ., 2011. 672 p.

Rusanov A. V., Pashchenko N. V., Kos'yanova A. I. Metod analiticheskogo profilirovaniya lopatochnykh ventsov protochnykh chastey osevykh turbin [The method of analytical profiling blade edges of the axial turbines water passages]. Vostochno-evropeyskiy zhurnal peredovykh tekhnologiy. 2009, issue 2/7 (38), pp. 32–37.

Jacob P. A., Ventura Carlos, Rowland Andrew S. Prelimminary design and performance estimation of radial inflow turbines an automated approach. Trans. ASME, Journal of Fluids Engineering. 2012, no. 134, pp. 1–13.

Rusanov A. Designing and updating the flow part of axial and radial-axial turbines through mathematical modeling. Central European Journal of engineering. 2015, vol. 5, pp. 399–410.

Myhushchenko R. P., Kropachek O. Yu., Shchapov P. F. Teoretychni ta praktychni zasady system kontrolyu ta diahnostuvannya skladnykh promyslovykh ob"yektiv [Theoretical and practical principles of systems of control and diagnosis of complex industrial objects]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2015. 260 p.