Дослідження та розробка інформаційно-вимірювальної системи для визначення пускового моменту електродвигунів малої та середньої потужності. Застосування торсіонного сенсору для вилучення методичної похибки. Схема інформаційно-вимірювальної системи.
Аннотация к работе
Спеціальність: 05.11.16 - Інформаційно-вимірювальні системи Розробка інформаційно-вимірювальної системи для визначення пускового моменту електродвигунів малої та середньої потужностіЗахист відбудеться 27 жовтня 2000 року о 9:30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 05.052.02 у Вінницькому державному технічному університеті за адресою 21021, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Вінницького державного технічного університету за адресою 21021, м. Вдосконалено метод визначення пускового моменту, який відрізняється тим, що для безпосереднього вимірювання інформативного параметра у місці його виникнення застосовано торсіонний сенсор, а для вилучення методичної похибки - покроковий режим роботи приводного двигуна. Точність вимірювання пускового моменту зростає в 2 - 3 рази порівняно з відомими засобами. Проаналізовано похибки вимірювання пускового моменту та розраховані показники вірогідності контролю.Дослід КЗ дозволяє визначати одну з найважливіших експлуатаційних характеристик ЕД - пусковий момент Мп. Основна проблема в тому, що відомі методи та автоматизовані засоби вимірювання Мп характеризуються невисокою точністю (1,5%) в звязку з тим, що має місце методична похибка, яка виникає за рахунок повільного обертання ротора обєкта вимірювання (ОВ) під час вимірювання Мп (порушення умови виконання досліду КЗ), та значна інструментальна похибка, яка зумовлена методологією вимірювання Мп на корпусі приводного двигуна, що, у свою чергу, не дозволяє якісно сертифікувати вироблені двигуни та здійснювати відбраковку ЕД на електротехнічних підприємствах. Підвищення точності визначення пускового моменту має виняткове значення для електротехнічних підприємств, де технологічний процес виготовлення двигунів не досконалий, і тому для якісної сертифікації двигунів (потреба сьогодення) необхідно визначати пусковий момент кожного двигуна окремо. Метою дисертаційної роботи є розробка ІВС для визначення пускового моменту електричних двигунів малої та середньої потужності на основі торсіонного первинного вимірювального перетворювача з більш високою точністю, порівняно з відомими засобами вимірювання пускового моменту. Проаналізувати впливні величини та їх функції впливу на результат вимірювання пускового моменту, визначити домінуючі складові похибки, знайти закон розподілу загальної похибки вимірювання пускового моменту та розрахувати вірогідність контролю.Розглянуто особливості визначення пускового моменту ЕД у досліді КЗ, серед яких виявлено ті, що порушуються у відомих засобах і зумовлюють їх невисоку точність. Доповнено відому класифікацію вимірювальних каналів пускового моменту новими класифікаційними ознаками та за допомогою якісного критерію визначається напрямок розробки нових більш точних засобів вимірювання пускового моменту, сформульовано мету та задачі дослідження. Щоб виключити методичну похибку ЗВ пускового моменту, яка виникає через те, що ротор ОВ повільно обертається в момент вимірювання Мп, пропонується використати в ролі приводного двигуна (ПД) кроковий двигун (КД), який забезпечує у стійких кутових положеннях сковзання S = 1. Виходячи з обраних математичних моделей пропонується така модель ВКПМ: (1) де Мем(t) - електромагнітний момент КД; Мр*(t) - момент на вихідному валі ХР; J - зведений момент інерції рухомої частини ВКПМ; i* - передаточне число ХР; перші чотири рівняння - математична модель КД. Сумарний момент, який закручує торсіонний сенсор, Мп(t) визначається за такою формулою: , (2) де h - коефіцієнт корисної дії редуктора; Ммс(t) - момент, який створює МС; Мп ов(t) - пусковий момент ОВ, який визначається за відомою формулоюСкладність полягає в здійсненні сумісних вимірювань пускового моменту, кута повороту ротора та напруги живлення ОВ. Основні результати дисертаційної роботи є такими: У галузі теоретичних та експериментальних досліджень: Дістала подальший розвиток відома класифікація ВКПМ, яку доповнено новими класифікаційними ознаками: за способом вимірювання - "за реакцією торсіону"; за фізичним принципом дії - "з приводом ротора ОВ"; за типом приводного двигуна - "кроковий двигун"; за архітектурою побудови - "мікропроцесорні". Нова класифікація дозволить більш повно охопити розроблений та відомі вимірювальні канали пускового моменту. Точність вимірювання пускового моменту зростає в 2 - 3 рази порівняно з відомими засобами. Розроблено математичну модель ВКПМ для вимірювання залежності пускового моменту від кутового положення ротора ОВ у вигляді системи нелінійних диференціальних рівнянь, яку розвязано чисельними методами у середовищі символьної математики Maple V5.