|
DOI: 10.14489/td.2020.04.pp.028-035
Крюков О. В., Степанов С. Е., Васенин А. Б.
МОДЕЛИРОВАНИЕ И МОНИТОРИНГ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯХ
(c. 28-35)
Аннотация. Приведены методы математического описания термодинамических процессов в изоляции приводных электродвигателей переменного тока мегаваттного класса. Наиболее целесообразной при выборе модели мониторинга синхронных электродвигателей является функциональная диагностическая модель, при использовании которой входные воздействия элементарных проверок определены заранее рабочим алгоритмом работы объекта, и выбору подлежат только составы контролируемых параметров объекта диагностирования. Получены результаты анализа динамики термодинамических процессов в статорных обмотках машин.
Ключевые слова: методы описания, термодинамические процессы, приводные электродвигатели, газоперекачивающие агрегаты.
Kryukov O. V., Stepanov S. E., Vasenin A. B.
MODELING AND MONITORING OF THERMODYNAMIC PROCESSES IN SYNCHRONOUS ELECTRIC MOTORS
(pp. 28-35)
Abstract. Methods are given for the mathematical description of thermodynamic processes in the insulation of drive motors of alternating current megawatt class. The paper presents the requirements for equipping monitoring systems of the main technological equipment and electric machines, in particular, which regulate the monitoring of working capacity, reliability and safety of equipment using reliable technical and software tools. The most appropriate when choosing a monitoring model for synchronous motors is a functional diagnostic model, when using which the input actions of elementary checks are determined in advance by the working algorithm of the object, and only the composition of the controlled parameters of the diagnostic object is subject to selection. For a predictive analysis of the temperature of the windings of a synchronous machine, a three-stage heating theory is used, in which the motor is divided into a stator winding, a steel structure of the stator and a rotor. In addition, the models take into account the mechanical loads acting on the insulation of the stator windings in various modes during operation: electrodynamic, vibrational and thermomechanical. The results of the analysis of the dynamics of thermodynamic processes in the stator windings of machines with refinements related to the effects of cooling methods, the finning of the external surface of the machine, the heat sink through the frame and bearing shields, as well as the influence of a significant amount of air inside the thermal circuits of synchronous motors. For engineering calculations, algorithms for determining electrodynamic forces are recommended, taking into account simplifying assumptions that do not affect the accuracy of the practical assessment of the forces acting on the isolation of powerful machines. The determination of only some of the main components of the effects, which include the forces caused by the interaction of currents of one phase and acting on the extreme rod of the phase group in the involute part of the rod along the corresponding curves, is also justified.
Keywords: description methods, modeling, thermodynamic processes, driving motors, gas compressor units.
О. В. Крюков (ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
С. Е. Степанов (ООО «Газпром проектирование», Н. Новгород, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
А. Б. Васенин (АО «Гипрогазцентр», Н. Новгород, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
O. V. Kryukov (LLC “Gazprom VNIIGAZ”, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
S. E. Stepanov (LLC “Gazprom Design”, Nizhny Novgorod, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. B. Vasenin (JSC “Giprogazcenter”, Nizhny Novgorod, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Воронков В. И., Рубцова И. Е. Основные экологические направления и задачи энергосбережения при проектировании объектов ОАО «Газпром» // Газовая промышленность. 2013. № 7 (693). С. 74 – 78.
2. Serebryakov A. V. Artificial neural networks of technical state prediction of gas compressor units electric motors // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер. Энергетика. 2016. Т. 16. № 1. С. 66 – 74.
3. Kryukov O. V. Scientific background for the development of intelligent electric drives for oil and gas process units // Вестник ЮУрГУ. Энергетика. 2017. Т. 17. № 1. С. 56 – 62.
4. Крюков О. В. Опыт проектирования АСУ ТП НПС магистральных нефтепроводов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2017. № 1. С. 2 – 7.
5. Бабичев С. А., Захаров П. А. Мониторинг технического состояния приводных электродвигателей газоперекачивающих агрегатов // Контроль. Диагностика. 2009. № 7. С. 33 – 39.
6. Крюков О. В. Подход к прогнозированию технического состояния электроприводных ГПА // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2016. № 9. С. 30 – 34.
7. Захаров П. А., Киянов Н. В. Встроенная система диагностирования и прогнозирования ЭГПА // Контроль. Диагностика. 2008. № 11. С. 43 – 49.
8. Крюков О. В. Методология и средства нейронечеткого прогнозирования состояния электроприводов газоперекачивающих агрегатов // Электротехника. 2012. № 9. С. 52 – 60.
9. Бабичев С. А., Бычков Е. В. Анализ технического состояния и безопасности электроприводных газоперекачивающих агрегатов // Электротехника. 2010. № 9. С. 30 – 36.
10. Крюков О. В. Синтез и анализ электроприводных агрегатов компрессорных станций при стохастических возмущениях // Электротехника. 2013. № 3. С. 22 – 27.
11. Kiyanov N. V., Pribytkov D. N., Gorbatushkov A. V. A Concept for the development of invariant automated electric drives for the water recycling systems with fan cooling towers Russian Electrical Engineering. 2007. V. 78. No. 11. Р. 621 – 627.
12. Крюков О. В. Мониторинг условий эксплуатации электродвигателей ГПА // Контроль. Диагностика. 2016. № 12. С. 50 – 58.
13. Babichev S. A., Bychkov E. V. Analysis of technical condition and safety of gaspumping units // Russian Electrical Engineering. 2010. V. 81. Р. 489 – 494.
14. Бабичев С. А., Титов В. Г. Автоматизированная система безопасности электроприводных ГПА // Электротехника. 2010. № 12. С. 24 – 31.
15. Титов В. Г. Анализ пусковых режимов электроприводных газоперекачивающих агрегатов // Известия вузов. Электромеханика. 2012. № 3. С. 29 – 35.
1. Voronkov V. I., Rubtsova I. E. (2013). The main environmental areas and tasks of energy saving in the design of Gazprom facilities. Gazovaya promyshlennost', 693(7), pp. 74 – 78. [in Russian language]
2. Serebryakov A. V. (2016). Artificial neural networks of technical state prediction of gas compressor units electric motors. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Energetika, Vol. 16, (1), pp. 66 – 74. [in Russian language]
3. Kryukov O. V. (2017). Scientific background for the development of intelligent electric drives for oil and gas process units. Vestnik YuUrGU. Energetika, Vol. 17, (1), pp. 56 – 62. [in Russian language]
4. Kryukov O. V. (2017). Design experience of automated process control systems for oil pumping systems of oil trunk pipelines. Pribory i sistemy. Upravlenie, kontrol', diagnostika, (1), pp. 2 – 7. [in Russian language]
5. Babichev S. A., Zaharov P. A. (2009). Monitoring the technical condition of drive motors of gas pumping units. Kontrol'. Diagnostika, (7), pp. 33 – 39. [in Russian language]
6. Kryukov O. V. (2016). An approach to forecasting the technical condition of electric drive GPA. Pribory i sistemy. Upravlenie, kontrol', diagnostika, (9), pp 30 – 34. [in Russian language]
7. Zaharov P. A., Kiyanov N. V. (2008). Built-in system for diagnosing and predicting EGPA. Kontrol'. Diagnostika, (11), pp. 43 – 49. [in Russian language]
8. Kryukov O. V. (2012). Methodology and tools for neuro-fuzzy forecasting of the state of electric drives of gas pumping units. Elektrotekhnika, (9), pp. 52 – 60. [in Russian language]
9. Babichev S. A., Bychkov E. V. (2010). Analysis of the technical condition and safety of electric drive gas pumping units. Elektrotekhnika, (9), pp. 30 – 36. [in Russian language]
10. Kryukov O. V. (2013). Synthesis and analysis of electric drive units of compressor stations with stochastic disturbances. Elektrotekhnika, (3), pp. 22 – 27. [in Russian language]
11. Kiyanov N. V., Pribytkov D. N., Gorbatushkov A. V. (2007). A Concept for the development of invariant automated electric drives for the water recycling systems with fan cooling towers. Russian Electrical Engineering, Vol. 78, (11), pp. 621 – 627.
12. Kryukov O. V. (2016). Monitoring the operating conditions of GPA electric motors. Kontrol'. Diagnostika, (12), pp. 50 – 58. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2016.12.pp.050-058
13. Babichev S. A., Bychkov E. V. (2010). Analysis of technical condition and safety of gaspumping units. Russian Electrical Engineering, Vol. 81, pp. 489 – 494.
14. Babichev S. A., Titov V. G. (2010). Automated safety system of electric drive GPA. Elektrotekhnika, (12), pp. 24 – 31. [in Russian language]
15. Titov V. G. (2012). Analysis of starting modes of electric gas pumping units. Izvestiya vuzov. Elektromekhanika, (3), pp. 29 – 35. [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2020.04.pp.028-035
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2020.04.pp.028-035
and fill out the form
.
|
Текущий номер
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»