×
16.06.2023
223.018.7cfe

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА С АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002741267
Дата охранного документа
22.01.2021
Аннотация: Изобретение относится к способу измерения расхода перекачиваемой жидкости асинхронным электроприводом центробежных насосов. Измеряют мгновенные величины токов и напряжений статора асинхронного двигателя, определяют модуль вектора напряжения статора, определяют модуль вектора тока статора, мгновенные величины токов и напряжений статора асинхронного электродвигателя; модуль вектора напряжения статора, модуль вектора тока статора подают на вход искусственной нейронной сети, с помощью искусственной нейронной сети, предварительно обученной по опытным данным работы центробежного насоса с асинхронным электроприводом при различных входных воздействиях как со стороны частоты и амплитуды питающего напряжения, так и со стороны гидравлического сопротивления, используя выявленные искусственной нейронной сетью при обучении зависимости между входными и выходными данными, определяют промежуточные значения по формуле расхода жидкости, фильтруют данные, тем самым определяя мгновенную величину объемного расхода жидкости центробежного насоса с асинхронным электроприводом. Технический результат - расширение арсенала средств аналогичного назначения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при учёте и контроле потребления воды и других текучих сред электроприводов центробежных насосов.

Известен способ определения расхода тепла в тепловой сети, содержащей центробежные электронасосы (патент RU 2022235, МПК G01F9/00, опубл. 30.10.1994). Сущность изобретения: для повышения точности и упрощения измерения расхода тепла измеряют одновременно активную мощность, потребляемую электродвигателем привода насоса, давление на нагнетании и всасе насоса, температуру теплоносителя на подающем и обратном трубопроводах тепловой сети, вычисляют мощность, действующую на валу насоса, и давление на нагнетании, развиваемое собственно насосом, определяют расчетный коэффициент подачи путем давления на мощность и вычитания результата из постоянного числа, равного отношению давления к мощности при нулевой подаче, строят характеристику, отражающую зависимость расчетного коэффициента от подачи, и по ней определяют производительность насоса и умножают на разность температур в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения расхода жидкости центробежного насоса с асинхронным электроприводом (патент RU 2610909, МПК G01F 9/00, опубл. 17.02.2017), где измеряют мгновенные величины токов и напряжений статора асинхронного двигателя, преобразуют трехфазные значения токов и напряжений в двухфазные составляющие токов и напряжений, определяют оцененные составляющие тока статора, вычисляют разницу между оцененными значениями составляющих тока статора и текущими значениями составляющих стока статора, определяют оцененные значения составляющих потокосцеплений ротора, по оцененным значениям составляющих тока статора и потокосцепления ротора определяют электромагнитный момент асинхронного двигателя, с помощью оцененных значений составляющих потокосцепления ротора и разниц между оцененными значениями составляющих тока статора и текущими значениями составляющих тока статора, определяют момент нагрузки центробежного насоса, с помощью значений электромагнитного момента асинхронного двигателя и момента нагрузки центробежного насоса определяют текущую угловую скорость вращения рабочего колеса центробежного насоса. Определяют гидравлическую мощность насоса. По значениям гидравлической мощности и скорости вращения ротора определяют действительный расход насосной установки.

Недостатками известных способов является то, что для его осуществления требуются технические данные двигателя, насоса и перекачиваемой жидкости.

Задачей изобретения является расширение арсенала средств аналогичного назначения.

Данный технический результат достигается тем, что измеряют мгновенные величины токов и напряжений статора асинхронного двигателя, определяют модуль вектора напряжения статора, определяют модуль вектора тока статора по формулам [Соколовский Г. Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: учебник для студ. высш. учеб. заведений. – 2-е изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2007 г. – 272 с.]:

,

,

где – модуль вектора напряжения статора,

– модуль вектора тока статора,

, , – фазные напряжения статора

, , – фазные токи статора.

С помощью искусственной нейронной сети, предварительно обученной по опытным данным работы центробежного насоса с асинхронным электроприводом при различных входных воздействиях как со стороны частоты и амплитуды питающего напряжения, так и со стороны гидравлического сопротивления, используя выявленные искусственной нейронной сетью при обучении зависимости между входными и выходными данными определяют промежуточные значения расхода жидкости по формуле [Хайкин С. Нейронные сети: полный курс, 2-е издание. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2006 г.]:

,

где

– промежуточные значения расхода жидкости

– входные сигналы искусственной нейронной сети, равные соответственно токам статора (, , ), модулю тока статора , напряжениям статора (, , ), модулю напряжения статора .

m – количество нейронов во входном слое (m=8),

n – количество нейронов в скрытом слое (n=50).

w1ij – синаптический вес j-го входа i-го нейрона скрытого слоя,

b1i0 – сдвиг i-го нейрона скрытого слоя,

w2i – синаптический вес i-го входа нейрона выходного слоя,

b20 – сдвиг нейрона выходного слоя.

Фильтруют данные, определяют мгновенную величину объемного расхода жидкости центробежного насоса с асинхронным электроприводом, по формуле

,

где p – оператор дифференцирования, с–1

Tf –– постоянная времени фильтра, с,

Для определения мгновенной величины объемного расхода жидкости центробежного насоса с асинхронным электроприводом использовали трехслойную рекуррентную искусственную нейронную сеть, которая состоит из входного слоя, скрытого слоя и выходного слоя. Количество нейронов во входном слое равно 8, в скрытом слое - 50, в выходном слое - 1. Функция активации всех нейронов скрытого слоя - гиперболический тангенс, выходного слоя - линейная. Нейроны входного слоя передают входные сигналы на скрытый слой, не преобразуя их. Для уменьшения шумов нейронной сети используют фильтр – апериодическое звено первого порядка.

Перед началом работы обучают искусственную нейронную сеть на выборке, сформированной по опытным данным работы электропривода центробежного насоса с частотным регулированием и дроссельным регулированием подачи насоса. Для обучения искусственной нейронной сети использовали байесовскую регуляризацию.

Процесс обучения искусственной нейронной сети выглядит следующим образом: все коэффициенты связей между нейронами инициализируются случайными числами, затем сети предъявляется обучающая выборка, и с помощью алгоритма обучения коэффициенты синаптических связей подстраиваются при выполнении циклической процедуры так, чтобы расхождение между обучающей выборкой и реакцией сети на соответствующие входные данные было минимальным.

В проведенных экспериментах на насосе К8-18 с асинхронным двигателем АД80М2 погрешность определения расхода по сравнению с эталонной моделью в установившемся режиме не превышает 5%.

Способ определения количества текучей среды, перекачиваемой насосом, заключающийся в том, что проводят измерение мгновенных величин токов и напряжений статора асинхронного двигателя, отличающийся тем, что определяют модуль вектора напряжения статора, определяют модуль вектора тока статора, мгновенные величины токов и напряжений статора асинхронного электродвигателя; модуль вектора напряжения статора, модуль вектора тока статора подают на вход искусственной нейронной сети, с помощью искусственной нейронной сети, предварительно обученной по опытным данным работы центробежного насоса с асинхронным электроприводом при различных входных воздействиях как со стороны частоты и амплитуды питающего напряжения, так и со стороны гидравлического сопротивления, используя выявленные искусственной нейронной сетью при обучении зависимости между входными и выходными данными, определяют промежуточные значения по формуле расхода жидкости, фильтруют данные, тем самым определяя мгновенную величину объемного расхода жидкости центробежного насоса с асинхронным электроприводом.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 41 items.
02.06.2023
№223.018.7572

Гидродиод

Изобретение относится к области управления или регулирования расхода жидкости и может быть использовано в различных гидравлических системах, в которых необходимо регулировать параметры потоков при низких и средних давлениях, в том числе в качестве запорных органов гидравлических машин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002760511
Дата охранного документа: 25.11.2021
06.06.2023
№223.018.792d

Способ измерения напряженности электрического поля

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля в широком пространственном диапазоне измерения. Способ измерения напряженности электрического поля дополнительно содержит этапы, на которых конфигурацию и размер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002749335
Дата охранного документа: 08.06.2021
16.06.2023
№223.018.7a0a

Порошковая проволока

Изобретение относится к области электродуговой наплавки износостойких сплавов, в частности к составу порошковой проволоки, и может быть использовано для повышения стойкости деталей оборудования и инструмента, работающих в условиях интенсивного износа при высоких температурах до 800°С с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002736537
Дата охранного документа: 17.11.2020
16.06.2023
№223.018.7a95

Порошковая проволока

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при электродуговой наплавке износостойких сплавов на детали дорожных машин, работающих в условиях интенсивного ударно-абразивного износа, например, зубьев ковшей экскаватора, ножей скребковых устройств. Порошковая проволока состоит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002739362
Дата охранного документа: 23.12.2020
16.06.2023
№223.018.7ac0

Способ измерения напряженности электрического поля повышенной точности

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля в широком пространственном диапазоне с повышенной точностью. Сущность: способ заключается в помещении датчика в исследуемую точку поля иопределении модуля вектора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002734578
Дата охранного документа: 20.10.2020
16.06.2023
№223.018.7c02

Гибкое звукоизолирующее ограждение

Изобретения относится к шумоподавляющим экранам. Гибкий экран представляет собой многослойную конструкцию - внешние слои ограждения выполнены набором пластин из полимерных материалов верхних и нижних в виде отдельных геометрических фигур, например, прямоугольной формы. Форма пластин выбрана для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002745657
Дата охранного документа: 30.03.2021
16.06.2023
№223.018.7c28

Износостойкая сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к износостойкой стали, используемой для изготовления деталей высокого качества, работающих в условиях контактно-динамического нагружения с воздействием абразива. Сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,2-0,6,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002744600
Дата охранного документа: 11.03.2021
16.06.2023
№223.018.7c97

Вихревой гидропневматический диод

Изобретение относится к резисторным струйным диодам и может найти применение в струйной гидро- и пневмотехнике. Предложена конструкция вихревого гидропневматического диода, в цилиндрической камере 1 с полостью 2, расположенной между верхней 3 и нижней 4 цилиндрическими крышками, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002740487
Дата охранного документа: 14.01.2021
16.06.2023
№223.018.7cd5

Способ измерения напряженности электрического поля повышенной точности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля в широком пространственном диапазоне с повышенной точностью. Технический результат заключается в повышения точности измерения напряженности неоднородных электрических полей в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002743617
Дата охранного документа: 20.02.2021
16.06.2023
№223.018.7cd7

Способ и устройство для идентификации постоянных магнитов по объемной намагниченности

Изобретение относится к способам идентификации постоянных магнитов по объемной намагниченности из опытной партии, изготовленной из одинаковой марки сплава, форму и геометрию. Способ идентификации постоянных магнитов и устройство в виде испытательного стенда учитывает объемную намагниченность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002743072
Дата охранного документа: 15.02.2021
Showing 1-5 of 5 items.
10.04.2014
№216.012.b486

Система управления центробежным насосом

Изобретение относится к системам управления центробежными насосными агрегатами и может использоваться при перекачке жидкости. Система управления центробежным насосом содержит блок задания параметра регулирования (1), выход которого соединен с первым входом блока сравнения (2). Выход блока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511934
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.02.2016
№216.014.cd8e

Система управления центробежным насосом

Изобретение относится к системам управления центробежными насосными агрегатами. Система содержит блок задания параметра регулирования, выход которого соединен с первым входом блока сравнения. Выход блока расчета регулируемого параметра соединен со вторым входом блока сравнения. Выход блока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575232
Дата охранного документа: 20.02.2016
25.08.2017
№217.015.af3a

Способ определения расхода жидкости центробежного насоса с асинхронным электроприводом

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при учете и контроле потребления воды и других текучих сред. Измеряют мгновенные величины токов и напряжений статора асинхронного двигателя, преобразуют трехфазные значения токов и напряжений в двухфазные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610909
Дата охранного документа: 17.02.2017
26.08.2017
№217.015.d53d

Способ для определения давления насоса с электродвигателем

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения выходных характеристик электродвигателя. При реализации способа измеряют давление на подающем трубопроводе, измеряют мгновенные величины токов и напряжений статора асинхронного двигателя, преобразуют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623195
Дата охранного документа: 22.06.2017
01.04.2020
№220.018.124a

Способ стабилизации давления насосной установки с асинхронным электроприводом

Изобретение относится к областям насосостроения и электротехники. Способ стабилизации давления насосной установки (НУ) с асинхронным электроприводом включает измерение мгновенных величин токов статора асинхронного двигателя (АД) и скорости вращения ротора. При этом задают требуемое давление НУ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718091
Дата охранного документа: 30.03.2020
+ добавить свой РИД