Аннотация: В нефтегазовой отрасли нашли широкое применение частотно-регулируемые электродвигатели с широтно-импульсной модуляцией, для подключения которых используются специальные экранированные кабели с расщепленной жилой заземления. Число таких кабелей в лотке буровых установок эшелонного типа может достигать двадцати. При плотной укладке кабелей, нагруженных номинальным током, температура токопроводящих жил может существенно превышать допустимые значения. Предложена математическая модель определения температурного поля таких кабелей при различных способах их прокладки в условиях конвективного теплообмена с окружающей воздушной средой с учетом токовых нагрузок. Уравнения тепловой конвекции воздуха рассмотрены в приближении Буссинеска в двухмерной постановке. Поставленная задача решена методом конечных объемов с помощью программного комплекса ANSYS Fluent. Проведена верификация математической модели путем сравнения результатов численного и натурного экспериментов для одиночного кабеля, проложенного в воздушней среде при номинальном токе нагрузки. Исследован экспериментальный способ прокладки кабелей в три слоя; получено, что при таком расположение температура токопроводящих жил не превышает 90 С. Определены поправочные коэффициенты снижения токовой нагрузки кабелей для рассмотренных способов прокладки.

Аннотация: На пропускную способность силовых кабельных линий в городской черте существенное влияние оказывают рядом расположенные кабельные линии, кабельные блоки, теплотрассы и прочие внешние источники теплового воздействия, которые могут быть проложены как параллельно, так и под углом к кабельной линии. Наиболее эффективным и универсальным способом определения номинальных токовых нагрузок в этом случае является математическое моделирование с помощью современных программных комплексов. В статье выполнено исследование стационарной теплопроводности силовой кабельной линии, проложенной в массиве земли с внешним источником теплового воздействия, который расположен перпендикулярно или параллельно кабельной линии. Задача решалась в трехмерной постановке. Кабельная линия, проложенная в горизонтальной плоскости в однородном массиве земли на глубине 1,2 м, состоит из трех одножильных кабелей на напряжение 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Внешним источником тепла является однородное цилиндрическое тело. При построении геометрической модели слои поверх токопроводящей жилы заменены эквивалентным слоем, у которого коэффициент теплопроводности определен с учетом геометрии, коэффициентов теплопроводности основных элементов конструкции, а также тепловых потерь в экране. Поставленная задача решена с помощью программного комплекса Ansys. Исследовано влияние внешнего источника теплового воздействия на снижение номинальной токовой нагрузки и увеличение температуры кабеля при заданном токе.

Аннотация: Представлен метод определения параметров оборудования нефтедобывающего предприятия в условиях информационной неопределенности на основе кластерного анализа с применением метода K-средних. Кластерный анализ выполняется на базе выявления внутренних структур и закономерностей по данным установленного электрооборудования. Исходя из этого, подбираются наиболее вероятные значения недостаточных параметров оборудования. На основе результатов кластерного анализа сформирован алгоритм определения параметров электро- и электромеханического оборудования установок электроприводного центробежного насоса с учетом факторов, которые влияют на ключевой параметр неизвестного оборудования. Разработанный метод позволит косвенно оценить энергетическую эффективность в любом режиме работы оборудования участков механизированной добычи нефти.

Аннотация: Представлены результаты модернизации конструкции короткоходового линейного двигателя. Предложен ряд конструктивных изменений, нацеленных на уменьшение габаритов двигателя, упрощение технологии изготовления и выбор наиболее распространенной системы управления. Приведены данные, подтверждающие сохранение необходимых параметров и расширение возможностей практического применения модернизированного двигателя. На основе полученных результатов определены дальнейшие пути совершенствования конструкции двигателя.

Аннотация: Стендовые испытания являются важной составляющей производства синхронных машин. В отечественных стандартах приемочные и приемо-сдаточные испытания включают важный опыт внезапного короткого замыкания. Основным методом получения параметров синхронных машин в соответствии с отечественными и зарубежными стандартами является графоаналитический метод. В статье предложен метод оценки фазных ударных токов по результатам осциллографирования переходных процессов в опытах внезапного короткого замыкания. В соответствии с этим методом результирующий ударный ток определяется векторно-символическим способом с использованием фазных ударных токов. Выполнен сравнительный анализ этих двух методов.

Аннотация: Рассмотрен синтез нейрорегулятора с обучением искусственной нейронной сети на модели объекта управления с подменой метода вычисления функции потерь. В качестве объекта управления рассмотрена электромеханическая система с двигателем постоянного тока. Определены гиперпараметры нейронной сети и критерии управления для синтеза регулятора угловой скорости двигателя. Для реализации нейрорегулятора используется библиотека глубокого обучения DeepLearning4j (DL4j) на языке Java. Выполнено обучение нейронной сети и представлены результаты моделирования системы регулирования скорости, подтверждающие работоспособность нейрорегулятора. Обученный на одной заданной последовательности, нейрорегулятор тестировался и на других последовательностях; качество регулирования при этом не снижалось. Для проверки возможности применения регулятора в реальных условиях на измеренное состояние объекта управления накладывался случайный шум, при этом регулятор, обученный на модели без шума, успешно справляется с регулированием скорости и на зашумленном объекте управления. Предложенный подход предоставляет разработчику практически неограниченные возможности по тонкой настройке регулятора под требуемое качество переходных процессов. В отличие от традиционных регуляторов, нейрорегулятор обладает также предикативными свойствами и превентивно выдает управляющее воздействие, предотвращающее появление ошибки.

Аннотация: Статья посвящена разработке метода оценки углового положения ротора синхронного двигателя с постоянными магнитами. Рассмотрена векторная система управления с настройкой контура тока на желаемую передаточную функцию с линеаризацией и активным демпфированием. Описан адаптивный наблюдатель состояния, адаптивная модель которого получает сигналы с внутренних переменных регулятора тока векторной системы управления синхронного двигателя с постоянными магнитами. Описана специфика реализации бездатчиковых систем управления. Приведены результаты имитационного моделирования.

Аннотация: В условиях постоянного роста потребления электроэнергии, уплотнения подземных кабельных коммуникаций, увеличения стоимости кабельной продукции при проектировании и эксплуатации кабельных линий характерно стремление к увеличению эффективности распределения электроэнергии. Определение длительно допустимого тока кабельной линии на основе анализа температуры кабеля с учетом неравномерной загрузки всего блока позволяет увеличить передаваемую мощность, сократив необходимость в строительстве новых линий. Увеличения эффективности кабельных линий при аварийном росте потребления электроэнергии также можно достичь заменой полного отключения линий частичным снижением нагрузки, однако для определения управляющих воздействий по регулированию нагрузочного режима требуется анализ большого количества вариантов комбинаций рабочих токов и соответствующих им температурных полей. С этой целью был разработан программный комплекс, позволяющий рассчитывать большое количество вариантов нагрузки кабельных линий и выбирать из них оптимальный. Разработанная программа может использоваться для кабельных блоков с любым количеством линий, программа не требует больших ресурсных и временных затрат, что важно при использовании её в режиме реального времени и обслуживании существующих кабельных сооружений. Оптимальный режим выбирается из условия сохранения рабочей температуры изоляции кабелей в допустимых пределах и максимально возможного значения передаваемой по линиям мощности.

Аннотация: Предложен алгоритм адаптации наблюдателя скользящего режима к изменяющимся условиям эксплуатации синхронного двигателя с постоянными магнитами (СДПМ). Проведена компьютерная апробация наблюдателя в составе системы автоматического управления (САУ) СДПМ с учетом изменяющейся нагрузки с помощью пакета прикладных программ MATLAB Simulink. Приведены результаты реализации САУ СДПМ. Результаты экспериментальных исследований подтверждают работоспособность адаптивного наблюдателя скользящего режима.