Визначення технологічних параметрів асинхронного електродвигуна за даними автоматизованих випробувань динамічних режимів роботи

Abstract

Дана робота присвячена вдосконаленню методів визначення електромагнітних та механічних параметрів асинхронного електродвигуна (АД) шляхом аналізу динамічних режимів його роботи. Основну увагу зосереджено на оцінюванні та зменшенні похибок, що виникають у процесі автоматизованих випробувань, зокрема при обробці миттєвих значень струмів і напруг, визначенні потокозчеплень статора та параметрів роторного кола. У роботі також розглядається теоретичне та практичне обґрунтування методу визначення моменту інерції ротора, що є важливою складовою моделі електромеханічного перетворення енергії. Запропонований підхід базується на математичному моделюванні, сучасних засобах автоматизації випробувань та обчислювальному аналізі. Об’єкт дослідження: процеси електромеханічного перетворення енергії в асинхронному електродвигуні при динамічних режимах роботи. Мета роботи: Підвищення точності визначення електромагнітних та механічних параметрів асинхронного електродвигуна шляхом удосконалення методів обробки експериментальних даних динамічних режимів, з урахуванням похибок, що виникають в автоматизованих системах випробувань. Практичне значення роботи полягає в тому, що результати роботи можуть бути використані для: - розробки програмного забезпечення автоматизованих систем випробувань асинхронних електродвигунів; - оцінювання стану двигуна після капітального або середнього ремонту; - оптимізації вибору двигунів для роботи в умовах динамічного навантаження; - впровадження методів експрес-діагностики в умовах виробництва та сервісного обслуговування. Запропоновані методики підвищують достовірність визначення параметрів АД, зменшують вплив суб’єктивного чинника та дозволяють розширити застосування автоматизованих випробувань у промисловості. У вступі обґрунтовано актуальність дослідження, пов’язану з необхідністю визначення параметрів асинхронного електродвигуна за даними автоматизованих випробувань динамічних режимів роботи. Запропоновано застосування розрахунково-експериментальних методів, які поєднують математичне моделювання з обробкою результатів динамічних режимів роботи електродвигуна. У першому розділі розглянуто існуючі підходи до випробувань асинхронних електродвигунів, зокрема стандартизовані методи та експериментальні процедури. Проаналізовано переваги й недоліки розрахункових і розрахунково-експериментальних методів визначення параметрів. Особливу увагу приділено доцільності розробки експрес-методів для оцінювання характеристик двигунів у динамічних режимах. У другому розділі Описано обґрунтування вибору математичної моделі, яка відображає електромагнітні процеси в асинхронному двигуні. Наведено основні припущення, покладені в основу моделі, зокрема симетричність фаз, відсутність втрат у сталі та лінійність кривої намагнічування. Модель побудована у координатній системі (α, β) з можливістю подальшої адаптації до умов динамічного аналізу. У третьому розділі досліджуються джерела похибок, які виникають у процесі автоматизованої обробки даних при випробуваннях, а саме: аналізуються методи дискретизації та фільтрації сигналів, що зчитуються з датчиків; розглядаються неточності у чисельному інтегруванні та диференціюванні, що впливають на визначення потокозчеплень та аналізуються похибки в ідентифікації параметрів роторного кола, пов’язані з низьким рівнем сигналів та складністю обчислень у перехідних режимах.