Диагностика электроприводов карьерных экскаваторов на основе динамической идентификации электродвигателей

• Автор: Гаргаев, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ И ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ КАРЬЕРНЫХ
ЭКСКАВАТОРОВ
1Л. Актуальность применения функциональной диагностики
электроприводов
1.2. Обзор и анализ технических средств и принципов функциональной диагностики машин постоянного тока
1.3. Обзор существующих методов идентификации двигателей постоянного тока
1.4. Выводы и постановка задач
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА
2.1. Математические методы оценивания параметров и переменных состояния
2.2. Выбор и анализ математической модели ДПТ
2.3. Выводы
3. ДИНАМИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА
3.1. Оценивание с помощью метода наименьших квадратов
3.2. Оценивание с помощью рекуррентного метода наименьших квадратов
3.3. Оценивание с помощью фильтра Калмана
3.4. Оценивание на основе поисковых методов
3.5. Оценивание на основе генетических алгоритмов.

3.6. Оценивание механических координат
3.7. Выводы
4. СОЗДАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
4.1. Определение диагностических признаков главных электроприводов карьерных экскаваторов
4.2. Разработка диагностической системы
4.3. Проверка работоспособности диагностической системы в лабораторных условиях
4.4. Выводы
5. МОБИЛЬНЫЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
5.1. Аппаратная часть испытательного стенда
5.2. Особенности настройки
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АЦП - аналого-цифровой преобразователь;
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика;
БИП - блок измерения положения;
БИТ - блок измерения тока;
БС - базовая станция;
ГА - генетические алгоритмы;
ДН - датчик напряжения;
ДПТ - двигатель постоянного тока;
ДС - датчик скорости;
ДТ - датчик тока;
ИНС - искусственные нейронные сети;
КИХ - конечная импульсная характеристика;
МНК - метод наименьших квадратов;
ОВ - обмотка возбуждения;
ОЯ - обмотка якоря;
ПК - компьютер;
ПП - полупроводниковый преобразователь;
ППР - планово-предупредительные ремонты;
РМ - радиомодуль;
РМНК - рекуррентный метод наименьших квадратов СИФУ - система импульсно-фазового управления; СУ - система управления;
ТО - техническое обслуживание;
ЭМП - электромеханический преобразователь.
зовать их предыдущие оценки без заметных потерь точности, например для целей управления.
Если структура математической модели ДПТ известна, и ее уточнение не требуется, то идентификация в таком случае сводится к оцениванию параметров и состояния ДПТ.
1.4. Выводы и постановка задач
Условия работы карьерных экскаваторов характеризуются высокими динамическими нагрузками, неблагоприятными климатическими и технологическими воздействиями, что приводит к отказам электрооборудования.
Уменьшить вынужденные простои горного оборудования позволит применение системы функциональной диагностики и защиты электрооборудования от аварийных режимов.
Существующие системы диагностики не в полной мере отвечают требованиям обслуживающего персонала (универсальность, низкая стоимость, автоматический режим работы, удобство эксплуатации).
Важнейшим элементом привода горных машин является электродвигатель, техническое состояние которого определяется его электромагнитными параметрами, при этом необходимо учитывать изменение параметров электропривода в процессе работы экскаватора.
На основании изложенного сформулируем основную задачу исследования, которая заключается в создании системы функциональной диагностики электропривода карьерного экскаватора на основе результатов динамической идентификации состояния электродвигателей постоянного тока, использования информации о состоянии полупроводникового преобразо-