Цель работы состояла в разработке системы управления электроприводами водоснабжения автономного населенного пункта, которая обеспечивала бы автоматический переход на резервный канал регулирования при наличии отказа какого-либо из функциональных элементов рабочего канала регулирования. Традиционно системы подобного типа реализуются с применением генераторов тест-сигналов и анализаторов отклика системы на их воздействие. Это приводит к увеличению структурной избыточности системы, возрастанию ее стоимости, а также повышению требований к квалификации обслуживающего персонала. Отличительной особенностью рассматриваемой системы является ее способность к самодиагностированию катастрофических неисправностей элементов схемы и автоматическому включению резервного канала управления, причем без использования аппаратных средств воздействия на весь комплекс электрооборудования каких-либо тестовых сигналов. Это достигается благодаря применению многозонного интегрирующего преобразователь с частотно-широтно-импульсной модуляцией. Приведены структура системы управления и временные диаграммы ее сигналов. Рассмотрен также принцип построения адаптивного интервало-кодового устройства синхронизации повышенной помехоустойчивости для синхронизации регуляторов напряжения, осуществляющих плавный пуск асинхронных электродвигателей водяных насосов. Такое техническое решение позволяет повысить помехоустойчивость и надежность работы системы в условиях электрических сетей ограниченной мощности, характерных для автономных поселений. Статья может представлять интерес для специалистов в области силовой и информационной электроники, электропривода и автоматизации технологических процессов.

The paper aims at developing of control the water supply system’s electric drives for autonomous settlement. The system provides automatic switching to a reserve control channel at refusal of any of the functional elements of the working regulation channel. Usually, such systems have a test signal generator and analyzer to system response to their impact. This result to an increase in the structural redundancy of the system, increase its cost and increase the requirements for the staff qualification. A specific feature of the system is its ability to self-diagnosis of catastrophic malfunctions of scheme’s components and an automatic switching-on the reserve control channels, without applying any test signals to the whole complex of electrical equipment. Multi-zone integrating regulator with frequency-pulse-width modulation realizes this technical solution. Control system structure and signals timing diagrams are presented. The construction principle of adaptive interval-code synchronization device with improved noise stability to control the voltage regulators serving for smooth start-up of asynchronous motors of water pumps is considered as well. Such solution allowing increase noise stability and reliability work of the system in conditions of limited power electrical networks, which is characteristic for the autonomous settlements. The article may be of interest to specialists in the field of power electronics and information electronics, electric drives and process automation.

Scopul lucrării constă în elaborarea sistemului de dirijare a acţionărilor de aprovizionare cu apă a unei localităţi autonome, care ar asigura trecerea automată la sistemul de rezervă a dirijării în caz de refuz a oricărui element din componenţa sistemului principal de dirijare. Sistemele de tipul acesta sunt realizate cu ajutorul generatoarelor semnalelor de testare şi analizatorelor reacţiei sistemului condiţionată de către semnalele de testare. Utilizarea acestei soluţii conduce la majorarea redundanţei sistemului, majorarea costului, şi ridicarea nivelului cerinţelor către personalului de exploatare. O particularitate semnificativă a sistemului este capacitatea lui de autodiagnosticare a defectelor catastrofale ale elementelor schemei şi anclanșării automate a rezervei (AAR), a canalului de dirijare de rezervă, fără utilizarea mijloacelor hard privind generarea unor semnale test speciale asupra întregului complex de echipament electric. Acesta se asigură ca urmare a utilizării convertorului integral multizonal cu modulaţia impulsurilor în frecvenţă şi în durată. Este prezentată structura sistemului de dirijare şi diagramele semnalelor de comandă. Este analizat principiul de construire a dispozitivului de sincronizare adaptivă cu codificare a intervalelor de timp între impulsuri cu stabilitate ridicată la perturbaţii pentru sincronizarea regulatoarelor de tensiune, care asigură pornirea lentă a motoarelor asincrone ale pompelor de apă. Soluţia propusă dă posibilitatea de a majora stabilitatea la perturbaţii şi fiabilitatea de funcţionare a sistemului la alimentarea de la reţelele electrice cu puterea limitată, care sunt caracteristice pentru localităţi autonome.