Автоматизований електромеханічний комплекс по визначенню параметрів машин постійного струму після ремонту

Шляхом статистичного опрацювання експериментальних даних при різноманітній кутовій швидкості якоря з довірчою можливістю 95% були отримані регресійні моделі  , де  - функція відгуку,   і  - коефіцієнти полінома,   - ступінь полінома. У якості функцій відгуку виступали  ,   і  . Адекватність статистичних моделей перевірялась за критерієм Фішера, а значимість коефіцієнтів полінома аналізувалася за допомогою критерію Стьюдента. Результати експериментів і обчислень показали істотну залежність втрат у сталі і механічних від кутової швидкості двигуна і струму збудження а також те, що статистичні моделі  ,  і  . мають постійну складову, що не залежить від швидкості (наприклад, див. рис. 2,3,4). 

Залежність виду   дозволяє визначити засіб поділу втрат у сталі, властивому самому двигуну, і втрат, пов'язаних із якістю напруги, що живить. Втрати від вищих гармонік в сталі пов’язані з коефіцієнтом В регресійної моделі. Таким чином можна виділити втрати від вищих гармонік при використанні вимірювального комплексу на базі системи електропривода ВП-Д.

Виділити втрати, пов'язані з вищими гармоніками в міді, можна, міряючи середнє і діюче значення струму якоря в дискретні значення часу  , де  , за період  , де  - крок квантування, і виконавши обчислення по формулах

Загалом, експериментальні дослідження показали можливість використання засобу паспортизації машини постійного струму на основі поділу втрат в електроприводі шляхом рішення системи рівнянь енергетичного балансу в режимі холостої ходи при постійній швидкості обертання і струмі збудження, що змінюється.

В четвертому розділі викладено результати  розробки комплексу по паспортизації машин постійного струму на основі автоматизованого електропривода типу вентильний перетворювач-двигун. Визначено структуру комплексу: типовий електропривод, ПЕОМ, пристрій сполучення, програмне забезпечення (рис.5). Визначені вимоги до цих складових комплексу. Виконана розробка елементної бази пристрою сполучення, програмного забезпечення для роботи пристрою та програмне забезпечення паспортизації. Спрощений алгоритм роботи комплексу виглядає так. 

Початковий розрахунок є перевірочним. Він полягає в перевірці, чи зможе двигун працювати в старому режимі, не гріючись понад припустимий рівень. У ході розрахунку ЕОМ по виведених математичних залежностях визначить температури всіх частин двигуна, порівняє ці температури з припустимими для даного класу ізоляції і видасть результати розрахунків на екран. У випадку, якщо жодна з частин електричної машини за розрахунками не буде перегріватися вище припустимого рівня, іспити двигуна продовжаться по подальшому алгоритмі. Такий випадок можливий лише за умови, що в ході ремонту двигуна обмотки якоря не випалювались, або була встановлена ізоляція більш високого класу, чим була на двигуні до ремонту. Якщо ця умова не виконується, алгоритм паспортизації забезпечує перехід до другого виду розрахунку - паспортизаційного.

У ході паспортизаційного розрахунку по заданих параметрах двигуна після ремонту і припустимих перевищень температур окремих його частин знаходиться навантажувальна спроможність двигуна постійного струму, тобто його новий номінальний струм. Після цього виконується розрахунок, що полягає в перевірці нагрівання двигуна з новим значенням номінального навантаження. Уточнюються втрати, пов'язані з навантаженням, і температури всіх частин машини. Знайдені температури не повинні перевищувати заданих.

Підпрограма прийому - видача даних являє собою швидкодіючу підпрограму на мові ассемблера, у функції якої входить: настроювання паралельного порту на видачу поточного завдання на струм збудження і швидкість обертання; формування і видача відповідних сигналів завдання;  витримка заданого проміжку часу між вимірами;  настроювання паралельного порту на прийом сигналів зворотного зв'язку по струму якоря, струму збудження, швидкості і напрузі;  зчитування зазначених сигналів і зберігання їх у пам'яті комп'ютера;  обчислення середніх значень, що вимірюються, за період вимірів і зберігання їх у пам'яті для наступних обчислень.

Алгоритм роботи комплексу реалізований на мові Turbo Pascal 5.5 для IBM PC і дозволяє здійснити паспортизацію одного двигуна (не рахуючи витрат часу на геометричні виміри) за декілька хвилин. 

П’ятий розділ присвячений визначенню особливостей госпрозрахункового механізму при використанні автоматизованого комплексу по паспортизації двигунів постійного струму і перспективам удосконалення комплексу для паспортизації електричних машин. 

Згідно з розрахунками, економічний ефект в цінах 1997 року складає 40363,9 грн., а термін окупності даного впровадження при прийнятих умовах дорівнює 0,11 року.

Удосконалення комплексу по паспортизації електричних машин може здійснюватися по таких напрямках: удосконалення алгоритму проведення іспитів; розширення можливостей і оптимізація програмного забезпечення комплексу; модернізація елементної бази комплексу: ПЕОМ, блока сполучення, датчиків, системи електропривода; створення універсального комплексу по паспортизації електричних машин як постійного, так і змінного струму.

У додатках представлені копії документів, що підтверджують впровадження наукових та практичних результатів в промисловість, та дані, що доповнюють основну частину дисертації.

 

 

1. В дослідженнях, на основі літературних джерел, даних доремонтного дослідження електричних двигунів встановлено, що однією з причин високої аварійності електричних машин є невідповідність їх реальних навантажувальних характеристик експлуатаційним режимам навантаження. В значній мірі це має відношення до двигунів, що пройшли один або декілька ремонтів. Кожен з них, як і звичайна експлуатація двигуна, призводить до зміни розподілу гріючих втрат в наслідок зміни характеристик електротехнічної сталі.

2. В дисертації доказана можливість визначення перерозподілу втрат в сталі та міді на основі рівняння балансу активної потужності на холостому ходу з використанням моделей формування витрат в сталі в залежності від індукції та частоти перемагнічування.

3.