Определение вращающего момента электрических машин в условиях автоматизированного эксперимента

• Автор: Топольский, Дмитрий Валерианович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 147 с.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЕЕ Анализ методов измерения вращающего момента электрических машин

1.2. Анализ принципов работы моментомеров

1.3. Требования, предъявляемые к измерению вращающего момента

Е3.1. Точность измерения

Е3.2. Требования безопасности

1.4. Выводы и постановка задач исследования

2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

2.1. Понятие и необходимость применения бнёргетического подхода

2.2. Анализ энергетических преобразований в электрических машинах. Концепция определения вращающего момента
2.3. Анализ и оптимизация аналитического представления потерь мощности для использования в автоматизированном эксперименте
2.4. Метод определения вращающего момента
2.5. Примеры алгоритмов определения вращающего момента для электрических машин общего назначения
2.5.1. Машины постоянного тока
2.5.2. Асинхронные машины
2.5.3. Синхронные машины
2.6. Особенности алгоритмов. Методы повышения быстродействия и точности
2.7. Оптимизация вычислительных процедур
2.8. Выводы по второй главе
3.АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ РЕАЛИЗАЦИИ АЛГОРИТМОВ
ЗЛ. Реализация алгоритмов без использования спецвычислителей
3.2. Микропроцессорные измерители
3.3. Измерители на базе ГВМ-совместимых персональных компьютеров
3.4. Определение вращательного момента на расстоянии через вычислительную сеть
3.5. Выводы по третьей главе
4. ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА НА ОСНОВЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОДХОДА
4.1. Математическое описание динамической модели измерителя
4.2. Выбор метода исследования
4.3. Исследование собственной динамики измерительных устройств
4.3.1. Проверка адекватности математической модели (Идеальный 90 случай)
4.3.2. Фильтрация входных сигналов измерителя
4.3.3. Учет дискретности измерителя
4.3.4. Эквивалентная передаточная функция измерителя вращающего 99 момента
4.4. Динамика работы измерителя с учетом источника питания
4.4.1. Совместная работа с управляемым выпрямителем
4.4.2. Совместная работа с широтно-импульсным преобразователем
4.5. Определение пусковых моментов при различных вариантах управления. Учет особых точек алгоритма
4.6. Работа измерительного устройства в замкнутой системе
4.7. Выводы по четвертой главе
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Методика определения коэффициентов потерь мощности по 120 конструктивным параметрам электрических машин
5.2. Опытное определение коэффициентов потерь мощности
5.2.1. Эксперименты с двигателями постоянного тока
5.2.2. Лабораторная установка для асинхронных двигателей
5.3. Испытания опытного образца микропроцессорного измерителя вращающего момента для асинхронных двигателей
5.3.1. Конструкция измерителя
5.3.2. Алгоритмы работы измерительного устройства
5.3.3. Результаты испытаний
5.4. Методика определения точности измерения
5.5. Программное обеспечение 1ВМ-совместимых персональных компьютеров для реализации алгоритмов определения вращающего момента
5.6. Выводы по опытно-экспериментальной части
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

преобразований в электрической машине. Это в свою очередь позволяет учесть многие случайные факторы.
Интегральная оценка электрических сигналов позволяет учесть влияние энергетических составляющих высших гармоник, а также несинусодальность питающего напряжения для машин переменного тока.
Изменение магнитного потока учтено при описании магнитных потерь формулой (2.9). Квадратичная аппроксимация описывает данный вид потерь с достаточно высокой точностью при большом выигрыше в быстродействии вычисления, что особенно сказывается при использовании микроЭВМ.
Высокую точность алгоритмов можно продемонстрировать на примере двигателя постоянного тока серии 2ГШ100МГУХЛ4. При проведении экспериментов с данным двигателем, описанных в главе 5, установлено, что баланс мощностей для этой электрической машины можно записать в виде:
Р2 = Р1 - Рэ-Рщ-АРмм, (2.29)
где АРмм - сумма всех магнитных и механических потерь, определенная опытным путем. Значения тока, напряжения и частоты вращения, используемые в выражении (2.29) могут быть измерены с высокой точностью. Для изучения влияния точности определения потерь мощности, выраженных через адаптационные коэффициенты и независимые переменные электродвигателя, на общую точность определения полезной мощности воспользуемся методом нахождения коэффициентов влияния, изложенным в [77]
Согласно этого метода выходной сигнал измерительного устройства (Р2) представляет собой функцию многих переменных (в данном случае входных сигналов, параметров электрических машин, адаптационные коэффициентов и т.д.), т.е. :
Р2=ЙЛь 42,- 41,- Чп) , (2.30)
где qj - параметр 1-ой переменной. Тогда уравнение абсолютной погрешности измерительного устройства запишется в виде: