автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Бипараметрические электромагнитные резонансные преобразователи механических величин для систем управления

- МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО ' ' СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

, Г' Ч '.ОСП РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ч 'л и Л

' 1 ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. АБУ РАЙХАНА БЕРУНИ

На правах рукописи

БАРАТОВ Рустам Жалиловнч

БИПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РЕЗОНАНСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ МЕХАНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Специальность 05.13.05 — Элементы и устройства вычислительной техники н систем управления

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент — 1996

Работа выполнена ла кафедре «Теоретические основы электротехники» Ташкентского института инженерЬв ирригации и механизации сельского хозяйства.

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент Амиров С. Ф.

Официальные оппоненты: Доктор технических наук,

профессор Азимов Р. К.

Кандидат технических наук, старшин научный сотрудник Абдуллаев М. А.

Ведущая организация: институт Энергетики и Автоматики

АН РУз.

Защита состоится «_»_1996 г. в _____ часов на заседании специализированного Совета К 067.07.04 в Ташкентском Государственном техническом университете им. Абу Райхана Беруни. Отзывы и замечания, по автореферату в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направить по адресу: 700095, г. Ташкент, ул. Университетская 2, ВУЗгородок, ТашГТУ, ученому секретарю специализированного Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТашГТУ.

Автореферат разослан «_» ___ 1996 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук,

доцент 3. Я. РАХИМЖАНОВ

С-ЗЦДЯ ZAFASСТЕК'.С'ГЛСЛ РАБОТЫ

Axrya.'iMiüCTb тага■ 3 последние годи туя широкое применение свтоматазмровзишо системы водораспродол-лгия з открхггех срзси--толынп-; системах, баз:фу»дкхся на ерсдстлах автоматики,

измерительной и гнчпслптольнс" техники с пспольсованпем ^нрокей номенклатур:! преобразователей когагсчссгох ввхуяи (1Г.З). Боарос-тащие требования к skoho:.ck онвргоросурооз и побкгонгсэ нос-ч использования средств автоматкхк, :гамер1да>льной к вычислительной техники требует непрерывного улучшения таких характеристик, как чусствительность, точность к надежность.

Однако известные мехаютеские, акустические, пневматические, радиоактивные, оптические емкос-ине ПМЗ нополькостью удовлетворяют требованиям систем автоматического управления технологическими процессами (САУ ТП) по чувствительности, точности и надежности.

Благодаря гпрокой функциональной возмо:хноста, высокой чувствительности и надежности особенно при работе в тяжелых эксплуатационных условиях (вибрации, колебании температуры, запыленность и т.д), простота и относительной декевизны в различных отраслях сельского хозяйства, в частности для измерения уровня, расхода и положения затвора, получили широко" применение бшараметрические преобразователи линейных перемещений (БПЛП) с короткозамкнутым экраном. Однако в существующих конструкциях БПЛП из-за высокой нелинейности статической характеристики не сохраняется резонансной режим во всем диапазоне измерений, вследствим чего не обеспечивается высокая и постоянная чувствительность во' всем диапазоне измерений и соответственно уменьшается точность преобразования.

Отсутствие глубоких теоретических и экспериментальных исследований БПЛП, методик расчета создает трудности га использования в САУ ТП. Поэтому разработка оптимальных конструкций бипараметри-ческих электромагнитных резонансных преобразователей механических величин (БЭМРПМЗ) и глубокое теоретические и экспериментальные, исследования с целью выявления их технк •еских возмогхкостей является актуальной задачей.

Диссертационная работа ьлюлнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ факультета электрификации к автоматизации сельского хозяйства Ташкентского института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (ТЙИИМСХ) по теме КЗ

"Разработка экологически чистых энерготехнологпй и технически: средств по производству, переработке и хранению сельскохозяйственной продукции"(й Гос.рег.0194С003197).

Цель к задачи исследований. Це^ью диссертационной работы является разработка и исследование БЭМРПМВ с высокой к постоянной чувствительностью и точностью во всем рабочем диапазоне преобразовании.

Для достижения поставдзнной целя необходиио ресить слэдугздзе . задач:::

-провести анализ известных конструкций преобразователей и сформулировать требования к ним со стороны САУ ТП;

-выявить и составить обобщенные приемы, и морфологических матрицы конструирования БЭМРПМВ;

-разработать новые конструкции БЭМРПМВ с постоянной и высокой чувствительностью, точностью и надежность»;

-провести анализ электромагнитных цепей и разработать способы повшения линейности распределения магнитного потока в БЭМРПМВ: -разработать математическую модель БЭМРПМВ; -исследовать основные характеристики БЭМРПМВ; -разработать инженерную методику расчета БЭМРПМВ и обосновать эффективность применения разработанного БЭМРПМВ в СЛУ ТП.

Методы исследований. В работе использована теория электрических цепей, теория электромагнитного поля, теория цепей с распределенными параметрами, методы технического творчества и экспериментальных исследований. ' о

Научная новизна. Впервые проведены теоретически^ и экспериментальные исследования БЭМРПМВ. Разработаны способы сохранения резонансного режима во всем диапазоне измерений БЭМРПМВ, получены их математические модели. Получено уравнение распределения намагничивающий обмотки, обеспечивающей линейное распределение магнитного потока по всему диапазону измерений БЭМРПМВ. Показано, что сохранение резонансного режима во всем диапазоне измерений позволяет повысить точность и обеспечивает высокую и постоянную чувствительность преобразования. Предложена эквивалентная схема замещения электромагнитной цепи БЭ'ЛРПМЗ с учетом взаимной индукции трех магнйтосвлзанных контуров используемая для определения параметров вторичного контура.''научная новизна технических решений подтверждается авторским свидетельством ссор на изобретения N1753249 и предваритель: ими патентами РУз №2406 и £2834 (иг).

На защиту выносятся следующие положенпл: -способы обеспечения резонансного ронжа б БЭМРПМВ по всему диапазону измерений;

-уравнение распределения памагничивак'днй обмотки, обеспечивающее линейное распределение магнитного потока по всему рабочему диапазону БЭМРПМВ;

-эквивалентная схема замещения электромагнитной цепи БЭ!£>ПМВ с учетом взаимкоЛ индукции трех мзгнитосЕязаштх контуров; -математическая модель БЗМР1Ш.

Практическая ценность. Разработанный БЭМРПМВ позволяет преобразовать механические величина в электрический сигнал с высокой точностью, чувствительностью и надежностью по сравнению с существующими преобразователями. Разработанная математическая модель позволяет при конструирования исследовать БЗМРШЗ в статическом режиме с учетом резонансного режима во вторичном контуре преобразователя. Выявленное обобщенные приемы и составленные морфологические матрицы позволяют сократить время компоновки склетных конструкций БЭМРПМЗ на этапе поискового конструирования.

Реализация результатов исследований. Разработанный БЭМРПМВ внедрен в открытой оросительной системе для контроля уровня воды колхоза пм.Г.Бгбаярозз Каииадарьинской области.

Апробация работ». Основные результаты и положения диссертации долохены и обсузденк на Всесоюзной научно-практической конференции по региональны;-! проблемам повышения качества и экономии электроэнергии (г.Астрахань, 1991 г), на Республиканской научно-технической конференции по проблемам "Диплом хуяалиги нзлаб чица-ришида энергоресурслардан самирали фоЯдзлзннп"(г.1апкепт,1993 г), научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов МИИСП (г.Москва, 1592 г) и ТИИИМСХ (г.Ташкент.1991-95 гг),ТашГТУ (г.Ташкент, 1996 г) и научного семинара научных сотрудников института Энергетики и Автоматики АН Республики Узбекистан (г.Таш<^-пт,1996 г), Ш10 Кибернетики АН Республики Узбекистан (г.Тзшкент,1396 г).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликованы в 12 научных трудах, в том число получено одно авторское свидетельство СССР и два предварительного патента Республики Узбекистан.

Сбьеи и структура работа. Диссертация написана на русском языке, изложена па 169 страницах основного текста и состоит из введения, пята глав, выводоз с рекомендациями, 50 рисунков. 9

таблиц, списка литературы из 115 наименований и'приложений.

Автор выракает искреннюю благодарность заслуженному деятелу науки Башкордыстана доктору технических наук, профессору ЗАРИПОВУ !.!.О за научную консультацию по отдельны.! разделам диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Бо введении обоснована актуальность работы, изложено состояние вопроса, показана ее новизна, сформулированы цель исследования и основные положения, выносимые на защиту,

В первой главе приводится анализ САУ ТП водоподачи и водо-распредоления с тем, чтобы выявить причины неэффективного использования годных ресурсов в открытых оросительных системах и требования к элементам систем управления - преобразователям механических величин. Проведены сравнительный анализ существующих ПМВ и обоснованы преимущества электромагнитных преобразователей механических величин (ЭМПМВ). Приведена классификация ЭМПМВ, выявлены недостатки существущих бипараметрических преобразователей линейных перемещений (БПЛП) и проанализированы методы расчета их электромагнитных цепей.

Анализ показал, что в известных конструкциях БПЛП к преобразователях механических величин не уделялось внимание на повышение и постоянство чувствительности преобразования за счет сохранения резонансного режима во всем диапазоне измерений, повышение точности измерения за счет линеаризации статической характеристики преобразователя и расчету магнитных цепей с учетом распределенности параметров. Из литературных источников следует, что математические модели электромагнитных резонансных преобразователей механических величин (ЭМРПМВ), в. «четности бипараметрических, и с переменными индуктивными и постоянными емкостными параметрами до настоящего времени не разрабатывались.

Сравнительный анализ существующих разработок ЕТ.Л показывает, что они имеют значительную погрешность (1-2,5 %), непостоянную и низкую чувствительность (до 0,7 В/см) и невысокую надежность. Причиной этому является нелинейность статической характеристики из-за нелинейности распределения магнитного потока по координате, невыполнение резонансного режима' на всем диапазоне измерений. Все это объясняется несовершенностью конструкция БПЛП.

- ?-

Исходя г.з результатов анализа литературных источников и в соответствии с поставленной целыо сформулированы основные задачи исследования.

Вторая глаза посвящена усовершенствованию конструкций БЭМРПМВ с использованием методов технического творчества, з частности метода обобщенных приемов и морфологических матриц. Использование метода обобщенных приемов позволило выявить физическую сущность усовершенствований, защищенных авторскими свидетельствами, закономерность основных направлений конструирования 5ЭМРПМЗ и облегчило разработку новых конструкций, отвечающим требованиям открытых оросительных систем.

В качестве морфологических признаков БЭМРПМВ в работе выбраны магнитопровод, подвижная часть, источник МДС, форма обкладок конденсатора и диэлектрик. Использование этого метода позволяет лучше представить поисковое поле, на несколько порядков увеличивать число синтезируемых вариантов построения БЭМРПМВ и следовательно, выбрать в конечном итоге БЭМРПМВ, отвечающий поставленным требованиям. В результате использования методов технического творчест "л разработаны бипараметрическпе элек-ромагннтсше резонансные преобразователи линейных и угловых перемещений, скорости вращения, ускорения, вибрации, электромагнитные преобразователи для измерения и регулирования положения затвора, расхода и т.д.

Преимуществами этих конструкций по сравнению с известными являются более высокая точность измерений (из-за линейности статической характеристики), высокая и постоянная чувствительность во всем рабочем диапазоне измерений (благодаря выполнение резонансного рехима на всем диапазоне измерений).

В работе предложены и разработаны ЭМРПМВ с переменными индуктивными и постоянными емкостными параметрами. На рис.1. показана одной из конструкций БЭМРПМВ.

-с- X --5-,

М—л-гу V ГТ^*Т *

и.

Гис.1. Бипараметрический электромагнитный резонансный преобразователь перемещений.

1-мапштопрозод; 2-об;.:отка возбуядепия; З-п^леритольная обмотка; 4-подеижныЯ якорь-экран; 5-конденсатор переменной емкости с жидкокристаллическим диэлектриком. В ото!! конструкции выполняется условия Ъ(х)-С(х) - сопзг. Это позволяет обеспечить высокую и постоянную чувствительность и повышение точности измерений.

В работе также доказана принципиальная возможность разработки с'ппараметрических резонансных преобразователей скоро ста, уско-решт и вибрации. Предложен!! их конкретные конструкцш.

1> третьей главе произведен расчет нелинейности распределения магнитного потока и непостоянства по координате магнитных напряжений, рассмотрены известные способы повышения линейности распределения магнитного потока. .

Показано, что в преобразователях с большим диапазоном измерений мапгитное сопротивление сердечника значительно и это приводит к значительной нелинейности распределения магнитного потока и изменению индуктивности вторичной обмотки в дифференциальных преобразователях и следовательно, непостоянству чувствительности преобразования. Вследствие этого магнитные системы существующих конструкций БПЛП с обычным распределением магнитных и электрических параметров, где нелинейность распределения магнитного потока высокая, но позволяют сохранить резонансный ¿ежим во всем рабочем диапазоне и в итоге метрологические', характеристики таких преобразователей не могуть удовлетворять"требованиям открытых оросительных систем. Поэтому з работе рассмотрены способы повышения линейности распределения магнитного потока вдоль подвижной части. Первый способ -повышение линейности распределения магнитного потока за очет выбора закона распределения магнитной проводимости зазора мезду длинными стержнями магнитопровода дает наиболее точный результат. Однако из-за .нетехнологичности изготовления магнитопроводов этот способ не нашел широкого применения. Второй способ -выбор структуры распределения магнитного сопротивления магнитопровода создает одинаковый путь для прохождения силовых линий магнитного потока на протяжении всей длины магнитопровода. При этом непостоянство по координате магнитного напряжения равна: ?

[У*.' - У0;] Р№,5

Ш.,(Х)= ----ТОО? = - .7005 (1)

рспр - пПй

где р - коэффициент затухания магнитного поля в магнитопроводе, хп- максимальное значение координаты.

Этот способ дает гелаемнй результат только при выполнении условии Ву^. Третей! предлагаемый способ -повышение линейности распределения магнитного потока за счет выбора закона распределения намагничивающих обмоток. Согласно этому способу падение магнитных. напряжений в длинных стерхнях компенсируется намагничивающая силами распределенной обмотки. Закон изменения магнитного потока в стержнях описывается следующим- неоднородны;,! дифференциальным уравнениям:

^ - gr^ptx) = - fr(x)s С2)

где 0(х) - магнитный поток в ддпншк стергиях;

g - погонное значение магнитной проводимости кегду стержнями:

г^ - погонное значение маппггпого сопротивления стерзяя; fr(x) - функция, определяющая закон распределения езмзгеичнез-щей of'toTKii ш координате. В результате правильного набора законз распределения намагничивающей обмотки f (а:) = кх по координате и решения неоднородного дифференциального уравнения (2) впервые получено следущие выражения для магнитного потока а напряжения:

1 (Sr^ - к) shrp:

О(х) = — в * ryrc/r^ » J

к chy.г к chrp:

где 7 - коэффициент распространения волен магнитного потока в ма" нитопроводе по- координате X; Ut;e - !.'ЛС обмотки возбуждения; К - коэффициент, определяемый с учетом конструктивных параметров магнитной системы и велгчмюй U,^. Из уравнений (3) и (•>} видно, что при определенных значениях К обеспечивается .":::."Зйлое рэспределеш'.е магнитного потека." На.основе полученных формул и проведенных экспериментов построены кривые зависимости tffrr.) и U^(x) при разных значениях К (рис.2.).

Сравнительный анализ способов повышения линейности распреде-

ления магнитного потока свидетельствует о том, ?го наиболее точным галяется первый спосос5, конс-руктивно простым и технологичны:,¡-второй, для случая, когда П^^ Т> наиболее точным является третий способ. А •■ — "

Г

54- ■ «г

го- . №

15- ■ №

Й- ■ 115'

■ Ш

4- ■ и5

ал о,г о,г о,5 '

Рис.2. Кривые изменения магнитного потока Ф(х) и нап-рякения при разных значениях К.

Произведен расчет электромагнитных цепей БЭМРПМВ с учетом резо -денсного режима во вторичном контуре. Расчет электромагнитных цепей и определение параметров с учетом резонансного режима в трех мэшитосвязашшх контурах по нижеприведенной схема (рис.3.) относительно сложен. 4 ||

Еис.З. Электромагнитная цепь БЭМРПМВ с тремя магаито-связанндаи контурами.

Поэтому предложена эквивалентная схема цепи с тремя магнито-связашшми контурами, позволяющая упростить определения параметров резонансного контура, а так*е токов во всех контурах и резонансной частоты (рис.4.). . 4 1 ~ ' ' ..... Ра ^ }г

Рис.4. Эквивалентная схема цепи с -тремя магнитосвязан-ныда контурами.

_ т т _

Но основе определения токов во всех трех контурах, [(хиз)г * _

1 ~ + г2Иг} * гэир + И,¡<¿1э

Гг =

!<2 т г и2 + г I'2) + г г г - 2*ш3М И И

з -2) -эг' --¡-г-э 12 3

0 И2 + г Ч2 + г И2) + 2 2 - 2Рз3!! I! I! '

3 -2 1 "О г' "1-2-0 и 12 3

и полученного вырзжения для резонансной частоты:

(6)

(Г)

■риг

гс2а,1э- ¿фпгхэ- га^з-

>

í ее;

показано, что в мапштосвпзгнннх контурах одной из величин, обес-почивакдих максимальности выходного сигнала БЭМРПМВ, является ток 1г во вторичном контуре.

На осиове получеш._с уравнений и проведенных экспериментов построены кривые зависимости тока 12 в измерительной обмотко от частоты резонансного контура (шс.Б.).

о 1 а з 4 ^ ГТТ77Г« 'г ¿1 «»4 >7;з д>

с

Рис.5. Кривые зависимое.и тока в измерительной обмотке

от частоты резонансного контура. В четвертой главе исследовано основные характеристаг.: БЭМР-ПМЗ. Изучены факторы, влиящие на статическую характеристику ПЭ-

МРПМВ. Полученное вырааения статической характеристики имеет ввд:

2 = -Jvi4zQ

К

КГ C^V - ^тс ,

г1д7|Лр:-

(9)

где Q - добротность вторичного контура.

На основе математической модели и экспериментальных данных построены статические характеристики БЭМРПШ (рис.6.).

_ cc-icT* м

и г 4 е в ю « *е *

Рис. 6. Экспериментальные статические характеристики БЭМРПМВ с П-образным (кривая 1), О-образным • Одривая .2) магнитопроводами, с измеконной структурой магнитной цепи (кривая 3). с распределенной наыагаичиващей обмоткой (кривая 4). теоретически построенная характеристика, (кривая о). Статическая характеристика БЭМРПМВ показывает (рис.6) что расхождение результатов..лолученных по модели.'и экспериментально- ие превышает 7-3%, а степень нелинейности БЭМРПМВ с распределенной намагничиващей рбмоткой so превышает 22.

Па основе метода энергоинформацконной модели цепей различной физической природы и аппарата ' параметрических . структурных • 'схем (ПСС) исследованы погрешности БЭМРПМЗ.' Преимуществом- данного метода являются наглядность и по. лота учета источников погрешностей, а также относительная простота составления уравнений погрей-, костел с учетом L^ex ее видов.

Согласно методики определения ' погреиностей . преобразователя по ПСС анализ аддитивной и мультипликативной погрешности производится длятчждого элементарного звена с разделением систематических и случайных составляющих. Порядок расчета ведется слодугапм образом: .

1. Составляется ПСС для разработанной конструкции.

2. В ПСС вводится все составляющие погрешности, анализируют-

ся причины, вызывающи изменение параметров и коэффициентов ГОС.-Например, аддитивные в виде поправок к величине или параметру па выходе и входе элементарного звена, а мультипликативные в видо поправок к коэффициенту передачи.

3. Выводится уравнения по ПСС для оценки погрешности преобразователя. На рис.7 приведена ПСС преобразователя с учетом всех видов пмрепности.

А» ^ :

: т

Л ^38

Щ* : -; ±йЦэе

Рис.7. ПСС БЭМРПМЗ с учетом всех видов погрешностей.

На основе которого получено уравнение относительной погрешности преобразователя: ". /:

.То

¡&<о У*

&К УК

АЯ0 п ± ОКл с Чем^ц» Че-гц»

7 =

де> ± со 57"

+-

и»ю

лсу

К * шз

(10)

Из уравнения (10) видно, что относительная погрешность преобразователя равна суше относительных погрешностей коэффициентов преобразований каздого звена. В работе каадое элементарное звено рассматривается в отдельности. В результате исследований и анализа каждого элементарного звена' преобразования установлено, что суммарная приведенная погрешность преобразователя не" превышает 0.5%..

Исследована такге динамическая характеристика преобразователя. Исследуемый преобразователь представлен в виде звена переменного тока с определенной передаточной функцией. Показано, что, динамическая погрешность зависит от отношения частот полезного и несущего сигналов и уменьшается с увеличением несущей частоты. Сохранение резонансного режима во всем диапазоне перемещения эк-

рана предотвращает возникновения дополнительных переходных процессов и те;.! самым уменьшает динамическую погрешность.

В работе исследовано надежность БЭМРПМВ. При расчете каждого составляющего надежности учитывались три вида откэзоз: катастрофический (внезапный), параметрические! (постепенный) и перемогающийся:

P(t) = FKm0(t) • Pmp,0(t) ■ (11)

При расчете параметрические и перемежающихся отказы принимались равными: ■

рпср.о(*> = 1 ■> рпер.о<*>=-1 <12>

Надежность отдельных элементов конструкции рассчитана по формуле:

п

- Е V

Fo.n(t) = е i=' (13)

где \ - интенсивность отказов отдельных элементов.

Пользуясь данными фирм Мартин и Дзаш найдены значения иитеп-"сивностей отказов каздого элемента разработанной конструкции. При этом рассчитались численные значения суммарной элементной падегдостп, которая составляет Рэ n(t)=0,9089.

Проведена сопоставительная оценка основных характеристик серийно выпускаемой ЩЩ-27 и разработанной БЭМРПМВ.Результаты которого приведена в таблице N1„Данные таблицы свидетельствуют о том, что разработанный БЭМРПМВ имеет более высокую точность и чувствительность по сравнению с существующими электромагнитными преобразователями. -

Пятая глава посвящена вопросам разработки методики инженерного расчета и расчету технико-экономической эффективности разработанной конструкции. Показано, что применение разработанного БЭМРПМВ в открытых оросительных системах позволяет снизить. погрешность учета воды до 1 %, что позволяют экономить поливную воды 63,4 хР/га и общий экономический эффект составляет 281,17суя/га .

Таблица Г

Зкй п/п Характеристик Обозн. Ед.пз Базовой ИДП-27 Разработан.

1 . Входной ток- А » .1

2. Частота / Гц 50 50

3. Выходной сигнал и6их В 1,5 до 27

Л. Отношение нелинейности к диапазону. с %/ь\ 100 12,5

5. Диапазон X м 0,015-0,02 0,16.

6. Чувствительность г В/л 75 168

7. Осн. погрешность Т % 1.5 0,5

8. Число витков пер-

вичной обмотки 3200 250 х 2

9. Число витков вто-

ричной обмотки ^ 500 * 2 500 * 2

10. Потр. активная

мощность Р Вт * 8

11 . Полная мощность Я ВА * 12

Примечание * - в литературе не найдено достоверных данных.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Анализ технологических процессов водоподачи, распределения и полива показал, что их электроэнергетические и водные ресурсы используется неэффективно. Одной из основных причин этому является неудовлетворительные характеристики измерительных преобразователей механических величин используемые в САР вышеуказанными технологическими процесса!,«. Для повышения эффективности использования поливной воды необходимо повысить точность, чувствительность и надежность ПМВ- Выявлено, что наиболее полно отвечают требованиям открытых оросительных систем бипараметричес'кие электромагнитные резонансные преобразователи механических величин.

2. Путем выявленных обобщенных приемов и составленных морфологических матриц усовершенствования конструкций БЭМРЛМВ позволяющих сконцентрировать всю информацию о существующих и возможных конструкциях и увеличивающих число рассматриваемых вариантов построения преобразователей, разработан новый класс преобразователей

- If; -

механических величин (линейных и угловых перемещений, скорости, ускорения и вибрации) с высокой и постоянной чувствительности и точности во всем рабочем диапазоне преобразований.

3. Предлозен способ обеспечения резонансного ретаа в БЭМРПМВ по Есему рабочему диапазону преобразований. Показано, что сохранение резонансного регима ео всем диапазоне измеряемой величины обеспечизает постоянство чувствительности и позволяет повысит точность преобразования. Для недифференцизльных схем рекомендуется сохранять резонансный решм выполнением условий L(x)'C(x)= const. •

•4. Получено уравнение закона распределения намзгничивавцей обмотки, обеспечивающее линейное распределение магнитного потока вдоль подвижной части БЭМРПМВ. Исследования показали, что снизе-ние нелинейности распределения магнитного потока приводит к рас-пирению диапазона сохранения резонансного резима.

5. Предложенная эквивалентная схема замещения электромагнитной цепи с учетом взаимной индукции трех иагнитосвязашшх контуров упрощает определение выходного тока и.получить выражение частоты резонансного контура.

6. В САР расхода воды оросительных систем с малым диапазоном измерений стокоа уровнемеров и расходомеров необходимо просиять БЭМРПМВ с обычным распределением магнитных параметров; со средним диапазоноы-с 0-образным магнитопроводом или с измененной структурой распределения, магнитных параметров; с большим диапззоЕом-с распределенной намагничивающей обмоткой. При этом преобразование будет производится с,наименьшей погрешностью.

7- Применение разработанного БЭМРПМВ в САР расхода открытых оросительных систем позволит повысить эффективность использования энергетических ресурсов за счет снихения погрешности учета воды. Годовой экономическ .1 эффект сос звит 281,17суы/га.

Основные результаты диссертационной работа опубликованы. в следующих работах:

I. Зарипов М.О., Баратов Р.л., Амиров С.О. Энергоинформационный метод анализа и синтеза элементов автомата си сельскохозяйственного 'производства,- Тез.докл.на Всесошн.научно- практ.кон-ференцш по проблемам "Репюпалыше проблемы повеления качества и экономии электроэнергии".-Астрахань,1991. С.74-75.

2. Амиров С.Ф., Баратов P.S., Парманов Л.Э. Повыпение линей-' поста растфедолсния магнитного потока в преобразователях с распределении.::! электромагнитными иараметрами//Угфавлонпе водохозяйственными системами, регул1фованпо стока и охрана водных ресурсов бассейнов рек Средней Азии Сб.научи.тр./НЛО САНИИРИ:-Ташкент, 1991. С.32-34.

3. Баратов Р.Ж., Амиров С.Ф. Расчет магнитной цепи методом параметрических структурных схем//Элемепты подсистемы поискового конструирования для разработки мобильных объектов сельхозназначения: Сб.научн.тр./ТШ1ИМСХ.-Ташкент,1992. С.50-54.

4.Амиров С.Ф., Баратов Р.Ж. Бипараметрический электромагнитный преобразователь с зддаокристаллическкм кодденсатором//Элемон-ты подсистемы поискового конструирования для разработай мобильных объектов сельхозназначения: Сб.научн.тр./ГИИИМСХ.-Ташкент, 1992. С.60-63. ■

5. А.с.1753249 (СССР). Бипараметрический преобразователь линейного перемещения /М.Ф.Зарипов, Р.Ж.Боратов, С.Ф.Амиров- Опубл. в Б.П..1992, Й29.

6. Баратов Р.ж.Электромагнитик резонапели улчов-назорат сшт-гиш датчиклари//Труды республиканской научно-технической конференции "Проблемы выработки электрической энергии и вопросы знер-готехнологии в машиностроении и других отраслях народного хозяйства Республики Узбекистан".-Ташкент, 1992. С.272-276.

7. Баратов Р.Ж. Бшараметрический.электромагаитный резонансный преобразователь перемещений применяемый в объектах сельхозво-доснабяения.-Тез.докл.на Республ.научно-техн.конференцш по проблемам "Кишлоц хугалиги ишлаб чицаришвда. энергоресурслардан сама-рали фойдаланиш".-Ташкент', 1993. С.71-72.

8. Амиров С.Ф., Баратов Р.Ж., Халимов Б.У. Новые электромагнитные устройства для учета,и омагничивания • воды.- Тез.докл.на Республ.научн.техн.конференции по проблемам "Цишлок х?жалиги ишлаб чи^аришвда энергоресурслардан самарали фойдаланиш".-Ташкент, 1993. С.75.

9. Кравцов A.B., Баратов Р.Ж., Амиров С.Ф. Расчет погрешности электромагнитного резонансного преобразователя перемещений с помощью параметрических структурных схем: Научн.тр./МГАУ.- Москва, 1994. С.74-76.

10. Предварительный патент #2406 (LTZ). Трансформаторный преобразователь угловых перемещений /М.Ф.Зарипов, Р.Ж.Баратов, С.Ф.

Амиров, Б.У.Халимов.- Опубл. в Расмий ахборотиома., 1995, &\(7).

11. Предварительный патент >42834 (42). Устройство для измерения н регулирования расхода./Раджабов А.Р., Лмиров С.Ф., Ба-ратов Р.К., Шоимов Й.Ю.- Опубл. в Расмий ахборотнома.,1995,

12. Кравцов А.В., Амиров С.О., Баратов Р.Ж. Электростатический преобразователь угловой скорости с магаитожидкостаой инерционной массой//Техпика в сельском хозяйство: - Москва, 1995, ЯЗ. С.28-29.

АННОТАЦИЯ

Р.Ж.Баратовнинг "Боакэрув системалзри учун бипараметрик электромагнитик рсзонансл:! механик катталиклэрпи узгарткичлар" мав-зусидаги диссертация иаида чизккли ва бурчак силжишлар. тезлик ва тезланш, ^амда вибрация каби механик катталиклврпи улчаш узгарт-кичларинияг индуктив вз сшта параметрларини бир-биркга тескари лропорционал цонуниятлар билан Узгзртириш брдашзда бутуи улчаш диапазонида резонанс реявшшнг багарилишини таъминлаш билан Ул-чаи сезгирлиги ва аниклигшвт ошириш ^аада сезгирликнинг доимкй-лигини таъминлаш масаласи тадащ этилган.

Диссертация кшвда бутун улчаш диапазонида резонанс ретя-шшг бахармлипияи таъминловчи усуллар ва кодкрет кояструхциялар таклиф этилган. Улчаш узгарткичларининг магнит запжирлорчда магнит окими ва магнит кучлашшининг координата буйлаб узгариш к.ону-пиятлари тулик та^лил килингап, замда узун магнит линияларда координата буйлаб магнит окимининг чизикли такскмланнппши ва магнит кучланишииинг доимийлигини таъминловчи конуният таклиф этилган.

Бипараметрик электромагнит резонансли Узгарткичларшщг учта Узаро магнит богланган электромагнит занхирлари тахлил этилиб, учта узаро магнит богланган электромагнит занямрларнинг иккинчи контурида резонанс режимини зргеобга олгая ^олда контурлар пара-метрлари ва катталикларини хисоблапяш соддалаштирувчи эквивалент схема таклиф этилган.

Ишлаб чицилган бипараметрик электромагнитик резонансли механик катталикларни узгарткичларни кишлок хузалигиниаг очик сугориш тизкмларида сув сарфини ва сапсини улчашда иилатиш сув ресурсла-ридан самарали фойдаланишга олиб келиши ва олинадиган ичтисодий самара асослаб берилган.

The Summary

Blnarymetrlc electromagnetic resonant converts or linear and angular movlngs, speed, accellratlon and the vibration were Investigated theoretically and experimentally In the thesis "Blna-rymetrlc electromagnetic resonant converters of mechanical sizes lor a control system" written by Baratov E.J.

The researches with the purpose of malntanlng of high and constant sensitivity and Increasing of accuracy or measurements by preservation or a resonant mode in the whole range or trans-rormatlons were conducted.

The ways based oh a constructive principle or preservation or a resonant mode In the whole range or transformation were worket out.

The eguatlon or distribution magnetising winding, ensuring linear distribution or a magnetic or a riow and constant magnetic pressure on coordinates In the,whole range or measurements was received analysis or electromagnetic circuits or Binarymetrlc electromagnetic resonant converters 'was made." The equivalent circuit or replacement or an elektromagnetic circuit with three magnltocormected by contours, allowing to slrcpliry definition or parameters or a secondary contour m view or a resonant mode was orrered.

The application or developed Binarymetrlc electromagnetic resonant converters having high metrologycal and operational para-net era in open irrigated systems is reasonable.

«sflT