автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Исследование и разработка информационно-измерительной системы механических характеристик электрических машин
Автореферат диссертации по теме "Исследование и разработка информационно-измерительной системы механических характеристик электрических машин"
РГБ ОД 1 4 АВГ 1995
Вшницышн державный техтчний ушверситст
На правах рукопису
Кучерук Володииир Юр«йович
ДОСД1ДЖЕННЯ ТА РОЗРОБКА ШФОРМАЦШНО-ВИМ1РЮВАЛЬН01 СИСТЕМИ МЕХАН1ЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН
Снец!альшсть: 05.11.16 - 1пформа1пш10-вим1рювальш системы (в наун! та проиисловосп)
АВТОРЕФЕРАТ
дисертацн на здобуття наукового ступени кандидата техи!чних наук
Вшниця -1995
Дисертащею е рукопис.
Робота виконана у Вшницькому державному техн!чному университет! на кафедр! "Автоматика та I нформац! йко-виш рю-вальна техшка".
Науковий кер!вник: доктор техшчних наук, доцент
0ф1ц1йн1 опоненти:
доктор технгчних наук, професор Щделко В.Д. кандидат техшчних наук, доцент ЧУЧМЭН ЮЛ.
Провх дна орган!зац!я: 1НСТИТУТ кгбеРНетики HAH УКРЭ1НИ
Захист В1дбудеться "29" вересня___1995 р. о /О
годин! на зас!даннг спец!ал!зовано! вчено! ради Д 10.01.01 у Вшницькому державному техн!чному ун!верситет! за адресою: 286021, м.В1ННИЦЯ, Хмельницьке шосе, 95, ГУК.
3 дисертащею можна ознайомитися в б!блютец1 В1нниць-кого державного техшчного ун! верситету.
Автореферат розюланий _ 1995 р.
Поджаренко Володимир Олександрович
ш.В.Ы.Глушкова, м.Кшв.
Вчений секретар спец!ал!зованог вчено!
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальнють теми. Одшею 13 найб!льш трудом!стких опе-рац!й випробовування електричних машин (ЕМ) е вим1рювання механ!чно! характеристики (МХ), основними складовими яко! е момент механ!чних втрат н0 та момент 1нерци J. Незважаючи на те, що МХ е основним I надзвичайно 1 нформативним параметром ЕМ, вона 1з-за в!дсутност! необхгдних !нформац!йно-вим!рювальних систем (I ВС) часто не контролюеться.
Основы! вимоги, що висуваються до IВС МХ, наступи: висока точшсть, розр!зшовальна здаты!сть; простота конст-рукцп; малий час вим!р!в та обробки тформацп.
I ВС МХ, що використовуються в тепер!шн!й час, в принцип! не забезпезують вс! перерахован1 вимоги, тому що б!льш!сть 13 них працюе в статичному режим! роботи ЕМ. 1ВС МХ, як! працюють в динам!чному режим!, допускають, що момент механ!чних втрат на пост!йний, коли в д!йсност! в!н е функщею в! д кутово1 швидкост!, а момент !нерцп 7 визна-чаеться окремо I на це затрачуеться багато часу. Таким чином, виникае"необх!дн!сть 61льш точного I автоматизованого вим1 рювання з та м0 при визначенн! МХ, а отже, I необ-х!дн!сть теоретичного обрунтування та розробки нового мате-матичного, алгоритм!чного, апаратно-програмного та метроло-пчного забезпечення 1ВС МХ, що направлен! на суттеве скорочення загального часу вим1рювань, Шдвищення точност! I ефективност! випробовувань ЕМ.
У зв'язку з цим досл!дження та розробка I ВС МХ е задачею вельми актуальною, яка мае значения для подалыпого шдвищення якост!, над!йност! та конкурентноздатност! ЕМ. Ус-пшне виршення ц1е! проблет дозволить б! льш повно задо-вольнити потреби шдприемств засобами контрольно-вим!рюваль-но1 техшки.
Мета роботи - розробка способ!в, алгоритм!в, структур та апаратно-програмних р1шень, спрямованих на створення 1ВС МХ з покращеними метролог!чними характеристиками.
Методи досл!джень. В робот1 використовувалися метода теори вим1рювань та теорп похибок, теорп функцШ чутли-вост!, теори диференц!альних р|внянь та методи моделювання, 1дентиф!кацП та цифрово! обробки сигнал!в.
Наукова новизна. В робот! отриман! сл1дуюч! науков!
результата:
- розроблена класиф!кац!я метод!в I заеоб!в вим!рюван-ня МХ, в як!й введен! нов! класиф!кац!йн! ознаки. В результат проведеного анал!зу, як найб!льш перспективний, вибрано динам!чний метод для м!кропроцесорно! реал!заци;
- обгрунтовано виб!р математично! модел! (ММ) об'екту вим!рювання (ОВ), який дозволив вперше дослгдити ОВ на виз-начення найб!лып !нформативних режим!в його роботи та розро-бити рекомендацп для визначення складових параметр!в МХ, що стало передумовою для розробки нового способу вим1рювання параметр!в МХ;
- досл!джена можлив1сть використання метод!в !дентиф1-каци складових параметр!в МХ ОВ (по Н.Дистефано та функц!ям чутливост!), розроблено математичн! залежноси та алгоритм, ЯК! на в!дм!ну В1Д !снуючих дозволяють проводити сум!сну 1дентиф1кац!ю моменту 1нерци та моменту механ!чних втрат;
- розроблено новий спос!б та алгоритм вим1рювання МХ ЕМ в динам!чному режим! II роботи, який на в!дм:ну в!д юнуючих дозволяе вим!рювати так! складов! параметри МХ як момент !нерц!1, так I момент механ!чних втрат. На основ1 запропо-нованого способу синтезована структура I ВС МХ з покращеними метролог!чними характеристиками;
- розроблено алгоритм вим!рювання кутово1 швидкост!, який на В1дм1ну в!д !снуючих дозволяе нормувати похибку квантування на всьому д!апазош вим!рювання;
- розроблена метролог!чна модель I ВС Ж, на основ! яко! досл!джен1 систематичн! та випадков1 складов! похибки в прочее! вим!рввання Iнформативних параметр! в.
В!рог!дн!сть та обгрунтован!сть наукових положень I. висновк!в, сформульованих в дисертац!I, обумовлюеться експе-риментальним п!дтвердженням розроблених в дисертац! I теоре-тичних положень, реал!зац!ею ! впровадженням апаратних засо-б!в та програмного забезпечення (ПЗ) 1ВС МХ.
Практичне значения роботи полягае у розробш I ВС МХ, II практично! реал1зацН, а також !нженерно! методики проекту-вання 1 методики атестаци 1ВС МХ з наперед заданими метролог! чними характеристиками. До розроблених в дисертац! I конкретних результата, що мають важливе значения I знайшли практичну реал1защю, належать:
- методика I ПЗ дссл!дження математично! модел! ЕМ та
виб!р най<51лып ефективних режим! в для визначення складових параметра МХ;
- методика 1 ПЗ 1дентиф!кац11 параметр!в МХ ОВ по алго-ротму Н.Дистефано;
- методика ощнки метролог!чних характеристик I ВС МХ;
- !нженерна методика проектування I ВС Ж та методика I ПЗ метролопчно! атестацп 1 перев!рки вим!рювального каналу кутово! швидкост! обертання;
- впровадження I ВС МХ дозволило автоматизувати вим!рю-вання при випробуванн! ЕМ, значно скоротити час випробову-вань 5 хв.), п!двшцити точнють вим!рювань МХ 2.5%) I тим самим сутгево шдвищити як!сть контролю ЕМ.
- розроблен! в дисертаци методики та I ВС МХ можуть застосовуватись I при випробовуванн! електропривод!в, газо-турб!нних двигун!в, двигун!в внутрипнього згорання та !нш., що значно розшрюе можливост! практичного застосування результат! в роботи.
Реал!защ я 1. впровадження результат!в роботи. Основний зм!ст дисертац!йно! роботи складають результата досл!джень, що виконувались на кафедр! "Автоматики та 1нформац!йно-вим1-рювально! техн!ки" В!нницького державного техн!чного ушвер-ситету за перюд з 1991 по 1995 рр. За участю автора розроблен! та впроваджен! 1ВС МХ ЕМ (завод "Електродвигун", м. Ужгород, 1993-1994 та електротехнпнш завод,м.В1нниця, 1995).
Матер1али дисертаци впроваджен! в навчальний процес у В!нницькому державному техн!чному ун!верситетг.
Апробац!я роботи. Основы! положения i результата вико-наних в дисертац!! досл!джень допов!далися та обговорювались на 1-й всесоюзн!й, 1-й республ!канськ!й та 7-ми м!жнародних конферентях.
Результата роботи допов!дались на сем!нарах кафедри автоматики та 1нформац!йно-вим!рювально1 техн!ки та науково-техшчних конференц!ях В!нницького пол!техн!чного !нституту.
Конкретна особиста участь автора. Основн! положения та результата дисертац!йно! роботи отриман! автором самост!йно. 1з робгт, що опубл!кован! в сп!вавторсгв!, використовуються результати, отриман! особисто пошукувачем.
При безпосередн!й участ! дисертанта були розроблен!, виготовлен!, в!длагоджен! 1 впроваджен! у виробництво апа-ратно-програмн! засоби I ВС МХ. Дисертант був в!дпов!дальним
виконавцем госпрозрахунково1 НДР М125, в як!й використан! результата його досл1джень,
Публ!кац! I. Основний змют роботи опубл!кований в 14 друкованих працях.
Структура та обсяг диеертащ!. Дисерташя складаеться 13 вступу, п'яти глав, основних висновк!в по робот!, списку Л1тературних джерел I додатк!в. Обсяг роботи складае 141 сторшку основного тексту, 30 малюнк!в, список лгтератури вмицуе 160 найменувань.
ОСНОВНИИ ЗМ1СТ РОБОТИ
У всгуп! обгрунтована актуальнють теми дисертац!йно1 роботи, сформульован! щл! I задач! досл!дження, визначен! наукова новизна I практична ц!ни!сть роботи, викладен! основн! положения, що виносяться на захист, а також наведен! в! домоет! про апробацю результат! в досл!дження та структуру роботи.
В лерш!й глав! запропонована класи$!кац!я 1снуючих метод! в та 1ВС МХ. В!дом! I ВС ЫХ запропоновано класиф!кувати за слхдуючими ознаками: за режилол робот 1ВС; за б идол тфорттт&ких паралетргв; за реагутою частиною ОБ. Вид!лено наступи! методи вим! рювання МХ: емшичний, кбазисташчний, динсиачний. В результат! проведекого пор1вняльного анал!зу встановлено, що серед юнуючих метод!в та 1ВС МХ найб!льш перспективним е метод вим1рювання МХ в динам!чному режим! роботи ОВ, основне р!вняння вим!рювання якого мае вигляд:
Н(шГ) = J • - + М0 = Jc, (1)
сИ
де шг - кутова швидкють обертання ротора; с - кутове прис-корення обертання ротора.
В р!вняння (1) входять так! складов! параметри МХ як ^ та н0. В теперипмй час вим!рювання J та на зд!йснюеться на неавтоматизованому розд!льному обладнанн! з невисокою точ-нютю I тому не в!дпов!дають ран!ше сформулюваним вимогам до 1ВС МХ.
Це спонукало створенню нового способу та Г ВС МХ 1ВС, як1 вирипують задач! б!лып як1сного випробовування ЕМ. На баз! цих положень сформульован! ц!ль та основн! задач! досл!джень.
У вибрана та досл!джена ММ асинхронного
двигуна (АД) як найб!льш масового представника ЕМ. По математичшй модел! АД розрахован1 його теоретичн! МХ.
0ц1нен1 функцП впливу зовн!шн!х дестаб!л!зуючих фактора (нестаб!лыпсть напруги I частота мереж! живлення) на характеристику розб!гу ЕМ иг зг!ДН0 теорп чутливост1.
Проведен! розрахунки показали, що в!дносна похибка в!д впливу зм!ни напруги I частоти мереж! живлення в динам!чному режим! роботи ОБ може досягати 4%. Це приводить до необх!д-ност! використання стаб!л!затор!в мереж! живлення ОВ.
Дослтджено вплив параметр!в з та на на характеристики руху ОВ в р! зних режимах його роботи (пуск, сттчний режил, реверс, ударне кавантаження, повторно-динамшкий режил, са-яогалълування) за допомогою функц!й чутливост!. Проведений анал!з показав неоднакову ефективнють визначення параметр! в ; та й0 в р!зних режимах роботи ОВ. Вказано на необх!дн!сть використання складного математичного апарату для обробки даних I малого кроку дискретизац!I по 4 для забезпечення ст!йкост1 процесу Iдентиф!кац!I. Шдтверджено, що можливо створення ефективних алгоритм!в 1дентиф1кацп, як1 дозволя-ють проводити' поетапну !дентиф!кац!ю параметр!в J та я0 ЕМ, використовуючи для .визначення окремих параметр!в р!зн! режими роботи ЕМ.
У трет!й глав! викладен! основн1 положения математичного забезпечення I ВС МХ та досл!джуються методи 1дентиф!-кацп складових параметр!в МХ ОВ.
Досл!джено метод !дентификац!I, що грунтуеться на функ-ц!ях чутливост!. Цей метод обмежений в застосуванш, тому що при великому технолог!чному розкид! параметр!в ЕМ не завжди виконуються умови достатност! першого наближення.
Досл1джуеться робота алгоритму !дентиф1кацп Н.Дистефа-но стосовно параметр!в жорстко1 системи'диференц!альних р!в-нянь ММ ОВ при неповному вектор! спостережень.
Результата Iдентиф1кац! I даюгь змогу д!йти висновку, що даний алгоритм !дентиф!кац!I забезпечуе зб!жшсть I достатню точн!сть для досить широкого д!апазону початкових значень J та на. Але для його усп!шно! роботи необх!дний малий крок дискретизац! I, що вимагае вим!рювання велико! к!лькост! !н-формац!I.
Розроблено спос1б та алгоритм визначення J та н0 на основ! використання шформацп про зм!ну кутово! швидкост!
обертання в режим! самогальмування ОВ.
Необхгдною передумовою способу е наявнють двох зразко-вих моменив 1нерцп, виконаних у вигляд! т!л обертання, наприклад, диск!в чи цил!ндр!в. Величини зразкових момент!в визначаються за 1х геометричним та ваговим параметрам.
На вихгдний вал ЕМ встановлюють перший зразковий момент !нерци I вмикають ЕМ в мережу. В режимах пуску I самогальмування рееструють кутову швидкЮть обертання <ог. Кож ЕМ зупиниться, зшмають перший зразковий момент !нер-щ1, аналог!чно встановлюють другий зразковий момент I повторюють вим!рювальн! процедури в режимах розгону ! самогальмування.
Зд!йснення цих двох експбримент!в е методичною основою запролонованого способу I дозволяе скласти ! розв'язати систему з трьох р1внянь руху ОВ !з трьома нев!домими нв, и0, J:
ивк(иг)
- мо(озг) + и +
(2)
И0(ыг) + 1'
М0(аг) + + cГJГыrJ;
Н0(иг) + + •}зг\епг(о>г);
И0(ыг) + + ■732]СГ2('ШГ')'
При розв'язок системи р!внянь руху мае вигляд:
сг1сг2^з ¿зсг2 , ,
3 = - , (3)
сг2 ~ ег1 сг2 ~ Сг1
СГ1СГ2^3 АсГ2
Ме = /Зеп: +---сп1, (4)
сг2 ~ ег1 сг2 "" ег1
де еп1 - кутове прискорення розгону ЕМ; сг1, сг2 - кутов1 прискорення самогальмування ЕМ-.
Запропонований спос!б дае змогу визначати не т!льки МХ ие=г(ыг), а й 1нш1 характеристики ЕМ в динам!чному режим! його роботи: залежност1 мехашчно! потужност!, електромаг-н! тно! потужноси, втрат в обмотках ротора в!д ыг тощо. Це дае змогу суттево розширити галуз! його застосування.
На основ! запропонованого способу розроблена I про-анал!зована структурна схема I ВС МХ, яка вмицуе у соб! вим!-рювальн! канали (ВК) струмгв, напруг та кутовох швидкост!. Основним елементом 1ВС МХ е ВК иг, зображений на рис.1. О^чояччм'д епеленгами ВК ыг е: об'ект вим!рювання (ОВ); муфта
спряжения (МС); сенсор швидкоси обертання (СШО), тахометр (Т). Проанал!зований процес перетворення 1кформац!I в I ВС МХ та отримано р!вняння перетворення ВК.
Вказано на необх!дн!сть використання нашвжорстко1 МС, оц!нено п вплив на результата вим!рювання сог.
Досл!джен! методи диференц!ювання I згладжування иг. Зроблено висновок про доЩлыпсть використання методгв сплайнового диференц!ювання та згладжування пол!номами тре-тього ступеня, розроблене необх!Дне програмне забезпечення.
У четверт!й глав! розроблено метролог!чну модель I ВС МХ, на основ1 яког проведено анал!з основних складових похи-бок при вим!рюванн! МХ. Анал!зуючи посл!довн!сть перетворень енергИ та вим!рювальних перетворень, що в!дбуваються у ВК иг, вид!лено наступн1 складов! похибок: похибки, що обумов-лен! впливом зовн!шн!х дестаб! л! зуючих фактор! в (змша нап-руги I частоти мереж! живлення); Iнструментальн1 похибки (вносяться СШО, МС, Т, процесором); алгоритм!чн! похибки (похибки числового вим!рювального перетворення, що виникають при реал1зац!1 обчислювальних алгоритма, алгоритм!в згладжування та диференциовання).
Оц!нен! похибки, що вносяться МС I встановлено, що вони носять перюдичний характер I е систематичною складовою. Дан1 рекомендацп по вибору МС. Правильний виб!р МС полягае у сл!дуючому: попередн!й виб1р розм!ру МС по величин! ном!-нального пост!йного в час! обертового моменту; вибрана МС повинна мати деяку жорсткють (податлив! сть) для компенсацП змщення в!сей з'вднаних вал!в, тобто ексцентриситету, I похибок, з ним зв'язаних; МС повинна передати (без руйну-вання) короткочасне шкове навантаження, що д! е п!д час розб!гу або виб!гу ОВ. Поставленим умовам в1дп0в!дають МС типу "сильфон", як! мають велику жорсткють до обертаючого моменту I дозволяють зменшити похибки, зумовлен! ексцентри-ситетом спряжених к!нематичних пар.
Р!вняння похибки цифрового тахометра вмицуе у соб! як
випадкову О, так I систематичну дыШ складову, остання визначаеться ексцентриситетом з'еднуваних вал1в та похибкою квантування:
» 2 "гС* Ет
= ---003
2пГ0 "о
"О
ехрС-А4)
г + —--
(5)
де и0 - номшальна кутова твиды сть обертання; л - пост!йна
часу ОВ; Е - ексцентриситет; г - число штрих!в СШО; 7 - кое-
ф!ц!ент, що визначае сп!вв1дношення м!ж значениями ексцент-риситету ! вих!дного сигналу.
Випадкова складова 1и(ь) в динам!чному режим! роботи Т визначаеться, в основному, такими складовими - похибкою дискретизатI та похибкою, що зумовлена усередненням швид-кост! на шляху 2п/г рад!ан. При цьому перша складова випад-КОВО! ПОХИбКИ ОСОбЛИВО ПрОЯВЛЯБТЬСЯ В 30Н1 високих швидкос-
тей, а друга - в зон!- низьких швидкостей:
ймГО
ига)г
юо;
(6)
де
{)
гаах - максимальне прискорення руху ОВ в динам!чному режим1; 1 о2=1/Гз - середньоквадратичн! В1дхилення
в!дпов!дно для трикутного I р!вном!рного законгв розпод!лу в !нтервал! (-1; 1).
Анал!з показав, що загальна похибка дшШ не пост!йна у час! I зм!нюеться певним чином. Максимальне значения похибки ДцСО, найголовншою складовою яко1 е похибка квантування, не перевшцуе 1.7%. На основ! формул (5)-(6) можливе ство-рення 1ВС, як! дозволяють в процес! вим1рювання зм!нювати параметри г чи /~0 для тдтримки задано1 користувачем верх-ньо! меж! похибки д^Ш - так зван! перюдом!ри !з пе-редвключеними чи п!слявклзченими под!Льниками частоти.
Отриман! р!вняння для обчислення середньоквадратичних похибок вишрювання н0, не:
п
Сг2->'
2 , 2
IЕг2 + г!
(сг1 - сгг)'
\4г +
тг + сп
(7)
(8)
] [сп1Ссг1-сг2>]2+ [сг2(ег2+1)]2+ [сг1Ссг1+2)]:
Анал!з показуе, що найб1лып! значения похибок мають мгсце в зон! низьких швидкостей обертання I не перевищують в!дпов!дно 0.5%, 1.9%, 1.5%.
Синтезовано оптимальний алгоритм роботи ВК, який може працювати 1з передвключеним 1/або з п!слявключеним
г(г) подиьниками частота сл!дування 1мпульс1в при ф!ксова-н!й похибц! квантування йКВсопи1:
2 ыг(г) 2пГ0 бКВс0П51
= Т~к- : 2(0 = -т- ■ (9)
Реал!защя оптимального алгоритму не вимагае перебудови узагальнено1 структурно! схеми 1ВС МХ.
П'ята глава присвячена розробц!: 1нженерно1 методики проектування IВС МХ; техн!чних засоб!в I ПЗ IВС МХ; методики ! техн!чних засоб!в метролопчно! атестацИ I ВС МХ; експери-ментальним досл1дженням 1ВС МХ.
Методика проектування апаратно! частини ВК зображаеться у виг ляд! наступног, поел! довност! д!й: схемотехн! чна реал1-защя тахометра; розробка блоку спряжения 1з персональним комп'ютером; орган!зац!Я драйвера вим!рювально! процедури.
На баз! запропоновано1 методики розроблеш принципов! схеми, конструкт я випробувального стенду I ПЗ 1ВС МХ.
Запропонован! засоби метролог!чноI агестаци I пов!рки ВК ыг, ^ та алгоритм!в диференц!ювання показали добру зб!ж-н!сть експериментальних похибок (таблиця) з теоретичними.
Реал!зована I ВС МХ на баз! 1вн рс ат 286/287 дозволила в автоматизованому режим! провести експериментальн! досл!д-ження (рис.2), в результат! яких встановлено: тривалють вим!рювань з урахуванням часу обробки !нфориац!1 не пере-вшцуе 5 хв. Биьша частина часу (~4 хб.) припадав на зглад-жування та диференц! ювання иг; реал!защя тестового режиму дозволила пост!йно контролювати похибки ВК.
Результата експериментальних досл!джень шдтвердили правильн1сть 1 в!рог!дн!сть основних теоретичних положень.
0СН0БН1 РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ Основними результатами досл!джень, проведених в дисер-тац!йн!й робот!, е:
В галуз1 теоретичных та експериленталъних дос^идженъ:
1. Обгрунтований виб!р та досл!джена ММ ОВ, ощнено вплив зовн!шн!х дестабшзуючих фактор!в на його характеристики руху.
2. За результатами досл!дження ММ ОВ в р!зних режимах роботи сформульован! рекомендацИ по вибору найб!льш !нфор-мативнкх режим!в для визначення МХ. Шдтвеоджено можливють
створення ефективних алгоритм!в 1 програм !дентиф!кац!I для поетапно! 1дентиф!кац!I параметр!в ; та я0 в р!зних режимах роботи ОВ.
3. Досл1Джена можливють проведения ! дентиф!кац! I параметр! в л та н0 (Iдентиф!кац!я за допомогою функщй чутли-вост!, за алгоритмом Н.Дистефано) для ОВ - асинхронного двигуна, математична модель якого описуеться жорсткою системою нел!н!йних диференц!альних р!внянь. Перевага надаеться застосуванюо алгоритму Н.Дистефано, який забезпечуе зб!ж-н! сть I достатню точнють для досить широкого д!апазону початкових значень з та я0. Розроблен! алгоритм та програмне забезпечення Iдентиф!кац!I.
4. Розроблено новий спос!б га алгоритм визначення МХ в динам!чному режим! роботи ОВ. На основ! розробленого способу створена структурна схема 1ВС !з покращеними метролог!чкими характеристиками. Досл!джен! методи чисельного диференц!ю-вання I згладжування ог. Вказано на дощльшсть використання метод!в сплайнового диференшювання та згладжування пол!номами, розроблене в!дпов!дне ПЗ.
5. Розроблена метролог!чна модель 1ВС МХ, на основ! яко1 проведений анал1з основних складових похибок, що вини-кають в IВС МХ. Ощнен! похибки, що вносяться МС, встанов-лено, що вони мають пер!одичний характер I е систематичною складовою. Дан! рекомендаци по вибору муфти спряжения. Одержано р!вняння похибки вим!рювального каналу I ВС МХ, анал!з якого показуе, що максимальне значения похибки ДуСО не перевищуе 1.7%. Отриман! р!вняння для обчислення серед-ньоквадратичних похибок вим!рювання л н0, Найб!льш! значения похибок мають м!сце в зон! низьких швидкостей обертання I не перевищуть в1дж>в!дн0 0.5%, 1.9%, 1.5%.
6. Розроблений алгоритм вим!рювання иг з нормованою похибкою квантування.
7. Розроблена !нженерна методика проектування IВС МХ.
8. Розроблена методика метролог!чно! атестац!! I ВС МХ.
В голу31 практичного використання:
1. Розроблена та реал!зована I ВС МХ, що М1стать випро-бувальний стенд, схеми електричн! принципов1, функц!ональне програмне та метролог!чне забезпечення 1ВС МХ.
2. Розроблен! та реал13ован! техн!чн1 засоби метроло-Пчнот атестацн I пов!рки 1ВС МХ.
OCHOBHI ПОЛОЖЕНИЯ ДИСЕРТАЦ1! В1ДОБРМЕН1 В ТАКИХ РОБОТАХ:
1. Джарадат Р.Х., Кучерук В.Ю., Поджаренко В. О. Дина-м1чний метод визначення параметр! в обмоток електричних машин. //В!сник ВП1, №1, 1993р., с.59-61.
2. Поджаренко В.О., Кучерук В.Ю. До питания про !ден-тиф!кац1ю внутршшх параметр!в електричних машн.//В!сник ВП1, Ш2). 1994р., с.10-13.
3. Кучерук В.Ю. Комп'ютерно-вим!рювальна система дина-м1чних механ!чних характеристик електродвигун!в.//В сб."Приборостроение^". -Винница, 1994р., с.132.
4. Поджаренко В.А., Кучерук В.Ю., Кухарчук В.В. Способ косвенного определения параметров математической модели электромеханических .преобразователей с использованием функций чувствительности.//В сб. "Контроль и управление в технических системах".-Винница, 1992, с.9.
5. Поджаренко В.А., Андреев Н.В., Скилягин A.B., Кучерук В.Ю. ИИС для научных исследований и испытаний изделий электротехнической промышленности.//В сб."Измерительные информационные системы". -Санкт-Петербург, 1991г., с.182.
6. Кучерук В.Ю., Кухарчук В.В., Поджаренко В.О. Авто-матизована система динам!чного контролю 1 управл!ння випро-буванням електродвигун!в.//В зб. "Автоматика-94".- Ки!в, 1994р., с.104.
7. Джарадат Р.Х., Кухарчук В.В., Кучерук В.Ю., Поджаренко В.А. Микропроцессорная система контроля параметров обмоток электрических машин.//В зб. "Вшйрювальна та обчис-лювальна техн!ка в технолог!чних процесах I конверси вироб-ництва", Хмельницький, 1993г., с.22-23.
8. Джарадат Р.Х., Кухарчук В.В., Кучерук В.Ю., Поджаренко В. А. Микропроцессорная система • контроля параметров обмоток электрических машин.//В сб."Контроль и управление в технических системах".-Винница, 1993г., с.127-128.
9. Гоменкж A.C., Кухарчук В.В., Кучерук В.Ю., Поджаренко В.А. Микропроцессорное устройство измерения приведенного момента инерции механизмов.//В зб."Вим!рювальна та обчислювальна техшка в технолог! чних процесах i конверсП виробництва".-Хмельницький, 1993г., с. 153.
10. Поджаренко В.А., Кухарчук В.В., Кучерук В.Ч, Устройство контроля параметров электрических машин.//В сб."Из-
мерительная техника в технологических процессах и конверсии производств".-Хмельницкий, 1992, с.94-95.
11. Поджаренко В.А., Кухарчук В.В., Кучерук В.Ю. Автоматизированная система измерения и контроля параметров электродвигателей.//В сб."Контроль и управление в технических системах".-Винница, 1992, с.9.
12. Поджаренко В.А., Кухарчук В.В., Кучерук В.Ю., Джа-радат Р.Х. Микропроцессорная система для испытаний обмоток электрических двигателей-вибраторов.// В сб. "Применение колебаний в технологиях. Расчет и проектирование машин для реализации технологий".-Винница1 1994, с.121-122.
Позитвнi рш ення про дидачу патенте на euuaxid:
1. Кучерук В.Ю., Поджаренко В.А., Гоменюк A.C. Способ определения приведенного момента инерции механизмов и устройство для его реализации.//Положительное решение о выдаче патента Украины по заявке №93040377 от 23.01.95г.
2. Петрук В.Г., Поджаренко В.А., Кухарчук В.В., Кучерук В.Ю. и др. Способ исследования гуморальных сред и устройство для его реализации. /Положительное решение о выдаче патента России по заявке №94-006876/14 (006851) от II.07.94г.
Автор висловлюе щиру лодяку кандидату техн!чних наук Кухарчуку В.В., який наряду 13 науковим кер!вником консуль-тував по сум!жним питаниям, а також кандидату ф!зико-мате-матичних наук Ясмсъколу В. В. за допомогу при впровадженн! отриманих в дисертацп теоретичних результат! в в практику.
Таблиця
Основш техшчш характеристики IBC MX
К Назва характеристики Значения
I Швидк!сть обертання: Нижня межа втлрювання ■ Верхня межа вим!рювання Зведена похибка 3 рад/с 314 рад/с <1.5%
2 Момент 1нерШ1: Ншсня межа вим!рювання Верхня межа вим1рювання Зведена похибка O.QOOZ75 кГ-л? 0.003000 кГ-л* $1.5%
3 Динашчний момент: Иижня межа вим!рювання Верхня межа вим!рювання Зведена похибка 30 И-л О Н-л <2.5%
4 5 К!льк!сть вим1ряних значень Час вимгрювання IOOO 5 хб.
- IS -
РИС. 2
КУЧеРУК В.Ю. Исследование и разработка информационно-измерительной системы механических характеристик электрических машин.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.16 - информационно-измерительные системы (в науке и промышленности); Винницкий государственный технический университет, Винница, 1995.
Защищается 14 научных работ, которые содержат теоретические и экспериментальные исследования объекта измерения, методов и процессорных средств измерения механических характеристик (MX) электрических машин. Разработан новый способ измерения MX; предложена информационно-измерительная система (ИИС) для его реализации; разработаны инженерная методика проектирования и методика метрологической аттестации ИИС MX; осуществлено промышленное внедрение.
KlICHERUK V.YU. Hie investigation and elaboration of information-measuring system of mechanical characteristics of electrical machines.
The thesis for a seeking of the scientific degree of Canditate's of technical sciences on speciality 05.11.16 -information-measuring systems (in science and industry); Vinnitsa State Technical University, Vinnitsa, 199514 scientific works, wich contain theoretical and experimental investigation of the object of measurement, methods and processing means of measurement of mechanical characteristics (MC) of electrical machines are being supported. Mew methods of measuring of MC were proposed; information-measuring system (IMS) for realization of his; engeneering project's methodica and methodica of metrological certification of IMS were proposed; their industrial installation was performed.
Ключов! слова: ВИМ1рювальний канал, iнформац!йко-вим! -рювальна система, кутова швидк!сть обертання, механ!чна характеристика, момент 1нерц1I, момент механ!чних втрат, 1ден-тиф1кац!я, електрична машина.
-
Похожие работы
- Параметрический синтез измерительных каналов в автоматизированной системе управления технологическим процессом
- Определение вращающего момента электрических машин в условиях автоматизированного эксперимента
- Системы для оценки электрических свойств биологических объектов
- Методы и средства функциональной диагностики и контроля технологических процессов на основе электромагнитных датчиков
- Методы идентификации дефектов щеточно-коллекторного узла и магнитной системы электрических машин
-
- Приборы и методы измерения по видам измерений
- Приборы и методы измерения времени
- Приборы навигации
- Приборы и методы измерения тепловых величин
- Приборы и методы измерения электрических и магнитных величин
- Акустические приборы и системы
- Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы
- Радиоизмерительные приборы
- Электронно-оптические и ионно-оптические аналитические и структурно-аналитические приборы
- Приборы и методы для измерения ионизирующих излучений и рентгеновские приборы
- Хроматография и хроматографические приборы
- Электрохимические приборы
- Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
- Технология приборостроения
- Метрология и метрологическое обеспечение
- Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)
- Приборы, системы и изделия медицинского назначения
- Приборы и методы преобразования изображений и звука