Наукове обґрунтування і розробка автоматизованих систем керування холодильно-компресорними установками малої продуктивності - Автореферат

Автоматизація процесів керування всіх існуючих холодильно-компресорних установок (ХКУ) малої продуктивності, у тому числі - ПХП, повітряних мікрокомпресорів медичного і спеціалізованого призначення й інших, виконується з використанням систем автоматичного керування (САК) на базі гістерезисних регуляторів. Необхідністю врахування при розробці САК процесів різної фізичної природи з одночасною оцінкою параметрів енергоспоживання при різних збурювальних і керуючих впливах і відсутністю методів побудови математичних моделей, що дозволяють здійснювати аналіз і синтез таких САК. Робота виконувалася відповідно до Закону України "Про пріоритетні напрямки розвитку науки й техніки на період до 2017 року" і відповідно до планів науково-дослідних робіт кафедри електротехніки та електронних пристроїв Одеської державної академії холоду (ОДАХ), у тому числі з комплексної проблеми "Наукові основи електроенергетики", що входить до складу досліджень НАН України. З 2008 року, під науковим керівництвом здобувача ведуться: - спільні дослідження в рамках міжкафедральної держбюджетної тематики кафедр "Електротехніки та електронних пристроїв" Одеської державної академії холоду і "Суднової електромеханіки та електротехніки" Одеської національної морської академії (договір № 318-08 між ОДАХ і ОНМА) "Розробка високоефективних систем керування судновим допоміжним холодильним і компресорно-насосним устаткуванням засобами автоматизованого електроприводу" (ДР №0109U001532, 2008-2011 р.р.); У друкованих працях, опублікованих у співавторстві, здобувачеві належать: [2, 41] - постановка завдань, розробка схем, експериментальні дослідження; [51] - постановка завдання, розробка математичних моделей; [27] - ідея, розробка структурної схеми й принципів функціонування системи; [32] - вивід аналітичних виражень, порівняльний аналіз результатів; [3, 28, 52, 55] - постановка завдань, розробка й уточнення алгоритмів, вивід формул, аналіз результатів; [5] - ідея застосування, конструкція, постановка завдання; [29] - уточнення математичної моделі, проведення розрахунків, порівняльний аналіз результатів; [6, 8, 34] - ідея побудови структурних схем, розробка моделей, проведення розрахунків; [26, 35, 39] - постановка завдань, розробка алгоритмів керування й ідентифікації параметрів, вивід формул, аналіз результатів; [22, 54] - аналітичні вираження, розробка математичної моделі, рішення завдань з вибору типу САК; [4] - створення структурної схеми датчика й методики ідентифікації параметрів; [1, 11, 44] - постановка завдань, вивід аналітичних виражень; [7] - створення експериментального зразка САК стенду, аналіз результатів; [36] - постановка завдання, розробка алгоритму керування; [42, 50] - постановка завдань, розробка моделей; [12, 13, 17, 18, 24, 43, 46] - постановка завдань, розробка структурних схем САК й математичних моделей, аналіз результатів; [14, 47] - ідея, розробка математичних моделей, конструкцій, аналіз результатів; [15, 16] - ідея, розробка принципових схем, математичних моделей, експерименти; [20, 38, 53] - постановка завдань, ідея методу ідентифікації параметрів, розробка математичних моделей і САК; [9] - постановка завдання, експерименти, аналіз результатів; [10, 19, 23, 49] - ідея, постановка завдання й розробка алгоритмів.Аналіз і порівняння різних електричних способів керування продуктивністю показав, що масово застосовуваний "гістерезисний" спосіб, поряд із простотою його технічної реалізації, має ряд принципово непереборних недоліків. Показано, що створення комплексних ММ "ХКУ - ЕВМ - САК" дозволить не тільки врахувати енергоспоживання ХКУ в різних режимах функціонування, але й ефективно вирішувати завдання аналізу та синтезу їх САК. З аналізу основних теплових, динамічних і статичних властивостей малих ХКУ, що функціонують з "гістерезисними" САК, проведено оцінки режимів роботи й властивостей ПХП, як керованих обєктів, при змінах температур зовнішнього повітря тз.п., кипіння t0 і повітря в охолоджуваних камерах. Наприклад, зміна температури кипіння t0 на поверхні випарника описано вираженням: (2) де ТВСМК і ТВСХК - середні значення температур внутрішніх стінок МК і ХК; ТІМК і ТІХК - середні значення температур ІП, розташованих у МК і ХК; і - теплові провідності між зовнішньою поверхнею випарника й ІП у МК і у ХК; і - теплові провідності між внутрішньою стінкою МК і випарником, і, відповідно, між внутрішньою стінкою ХК і випарником; СВ - сумарна середня теплоємність метала випарника і киплячого холодоагенту, Дж/°С. У рівняннях позначено: Ds1 і Ds2 - площі поперечного перетину, м2, всмоктувального й нагнітального патрубків ПМ; Ds3 - площа поперечного перетину, м2, газопровідного тракту АШВЛ; r - середнє значення щільності газової суміші (кисень, закис азоту, водяна пара), кг/м3, при середній температурі 36 °С; g - прискорення вільного падіння, м/с2; Q - обємна витрата газової суміші, м3/с; Рст - статичний тиск, Па; Рс.мк - протитиск переміщенню газового се

Основний зміст роботи