ПАРАМЕТРИЧНИЙ ЄМНІСНИЙ ВИМІРЮВАЛЬНИЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ ПОВІТРЯНОГО ЗАЗОРУ МІЖ РОТОРОМ І СТАТОРОМ ОБЕРТОВИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2020-153-6-7-15Ключові слова:
повітряний зазор, обертова електрична машина, параметричний ємнісний сенсор, вторинний вимірювальний перетворювач, математична модель, статична характеристикаАнотація
Обґрунтовано, що виходячи з міркувань забезпечення універсальності та зменшення собівартості побудови засобів вимірювання повітряного зазору між ротором та статором обертових електричних машин доцільним є застосування вимірювальних перетворювачів повітряного зазору у значення вихідної постійної напруги. Такий вимірювальний перетворювач дозволить реалізувати засіб вимірювання на базі серійних мікроконтролерів з вбудованим АЦП напруги.
Показано, що найпридатнішим для використання разом з електричними машинами в процесі їх промислової експлуатації є ємнісні сенсори повітряного зазору. Проте, через відносно низьку чутливість зазначеного класу первинних вимірювальних перетворювачів їх використання спільно із серійними вторинними перетворювачами типу «ємність–напруга» має обмеження, що посилюються необхідністю забезпечення можливості адаптації засобу вимірювання до широкого класу обертових електричних машин з різним номінальним значенням повітряного зазору між ротором і статором. Враховуючи зазначені обставини, запропоновано конструкцію вторинного вимірювального перетворювача типу «ємність–напруга», що характеризується змінним коефіцієнтом підсилення, відносно простим конструктивним виконанням та низьким значенням додаткової внесеної похибки. Це дозволить вирішити задачу узгодження вимірювального сигналу між сенсором повітряного зазору та наявними аналого-цифровими перетворювачами напруги, якими, зазвичай комплектуються сучасні мікроконтролери.
Розроблено математичну модель запропонованого вторинного вимірювального перетворювача, отриману шляхом подальшого розвитку методу розрахунку випрямлячів Терентьєва (метод монограм), що дозволило адаптувати його для розрахунку випрямлячів з низьким значенням вхідної напруги живлення та малим значенням струмів навантаження.
Отримано математичну модель вимірювального перетворювача повітряного зазору між ротором та статором обертових електричних машин в напругу, що є послідовним з’єднанням ємнісного сенсора повітряного зазору та запропонованого вторинного вимірювального перетворювача типу «ємність–напруга». Адекватність математичної моделі підтверджено експериментально.
Посилання
М. А. Яцун, і А. М. Яцун, Експлуатація та діагностування електричних машин і апаратів, навч. посіб. Львів, Україна: Видавництво Львівської політехніки, 2010, 228 с.
ИТГ Энергомаш. Определение неисправности асинхронного двигателя. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://energo.ucoz.ua/publ/5-1-0-10 .
В. Ю. Кучерук, Елементи теорії побудови систем технічного діагностування електромоторів, моногр. Вінниця, Україна: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2003, 195 с.
Е. А. Зайцев, А. С. Левицкий, и В. Е. Сидорчук, «Система контроля воздушного зазора гидроагрегатов,» Приборы и методы измерения, т. 8, № 2, с. 122-130, 2017.
В. К. Кирилловский, и Т. В. Точилина, Оптические измерения, учеб. пос. по лабораторному практикуму. Санкт-Петербург, РФ: Университет ИТМО, 2014, 130 с.
В. В. Кухарчук, В. Ю. Кучерук, Є. Т. Володарський, і В. В. Грабко, Основи метрології та електричних вимірювань, підруч. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2012, 522 с.
N. V. Raghavendra, and L. Krishnamurthy, Engineering metrology and measurements. Oxford: University press, 2013, 508 p.
Д. М. Нестерчук, С. О. Квітка, і С. В. Галько, Методи і засоби вимірювань електричних та неелектричних величин, навч. посіб. Мелітополь, Україна: Виданвичо-поліграфчний центр «Люкс», 2017, 206 с.
А. С. Левицький, А. І. Новік, і Є. Ю. Неболюбов, «Створення ємнісного вимірювача повітряного зазору між ротором та статором у потужних гідроагрегатах,» Праці інституту електродинаміки НАН України, вип. 26, с. 54-62, 2010.
Ю. А. Карпов, С. Ш. Кацив, В. В. Кухарчук, і Ю. Г. Ведміцький, Теоретичні основи електротехніки. Усталені режими лінійних електричних кіл із зосередженими та розподіленими параметрами, підруч. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2011, 377 с.
Е. А. Москатов, Источники питания. Киев, Украина: МК-Пресс, 2012, 208 с.
Б. П. Терентьев, Выпрямители для радиоустройств. Москва: Связьрадиоиздат, 1938, 227 с.
П. А. Борисов, В. С. Томасов, Расчёт и моделирование выпрямителей, учеб. пос. Санкт-Петербург, РФ: СПб ГУ ИТМО, 2009, 169 с.
М. А. Філинюк, та ін., Елементна база електронних апаратів. Частина III. Напівпровідникові діоди та тиристори. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2016, 92 с.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 138
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
