Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Системы функциональной диагностики электромеханических преобразователей 14
1.1. Современные требования, предъявляемые к системам функционального диагностирования электрических машин 14
1.2. Обзор современных методов неразрушающего контроля индукционных электрических машин 16
1.3. Современное состояние вопроса расчёта электромагнитных полей электромеханических преобразователей 29
1.3.1 Методы расчёта внешнего магнитного поля индукционных электрических машин 29
1.3.2 Современное состояние вопроса расчёта магнитных полей электрических машин с распределенной вторичной системой 45
Выводы к первой главе и постановка задач исследования 51
Глава 2. Внешнее магнитное поле электрической машины распределенной вторичной системой 54
2.1 Исходные положения 55
2.2 Определение напряженности результирующего магнитного поля в зазоре ЭМРВС 58
2.2.1 Определение постоянных интегрирования 64
2.2.2 Погрешности, вносимые принятыми допущениями 68
2.3 Определение внешнего магнитного поля ЭМРВС 69
Выводы ко второй главе 75
Рекомендации к выводам 76
Глава 3. Исследование внешнего магнитного поля, как функции диагностических параметров асинхронного двигателя77
3.1 Определение напряженности магнитного поля в зазоре асинхронного двигателя с учётом конструктивных и технологических факторов 78
3.2 Определение напряженности внешнего магнитного поля 86 асинхронного двигателя с учётом конструктивных и технологических факторов
Выводы к третьей главе 97
Рекомендации к выводам 98
Глава 4. Экспериментальное исследование внешнего поля асинхронных двигателей и электрических машин с распределенной вторичной системой 99
4.1 Оборудование для экспериментальных исследований и 99
диагностики ЭМП
4.2 Экспериментальное исследование внешнего магнитного поля асинхронных двигателей 101
4.2.1 Описание ИВМДК асинхронных двигателей 104
4.2.2 Описание эксперимента и обработка результатов исследований внешнего магнитного поля асинхронных двигателей 110
4.3 Экспериментальное исследование ЭМРВС 125
4.3.1 Описание экспериментальной установки ЭМРВС 128
4.3.2 Порядок проведения эксперимента и анализ экспериментальных данных 129
4.3.2.1 Питание пульсирующим током 129
4.3.2.2 Исследование ЭМРВС при питании постоянным током 133
4.3.2.2.1 Диагностирование технического состояния ротора 136
Выводы по четвертой главе 143
Рекомендации к выводам 144
Заключение 145
Список литературы 147
Приложение
- Современное состояние вопроса расчёта электромагнитных полей электромеханических преобразователей
- Определение постоянных интегрирования
- Определение напряженности внешнего магнитного поля 86 асинхронного двигателя с учётом конструктивных и технологических факторов
- Порядок проведения эксперимента и анализ экспериментальных данных
Введение к работе
В настоящее время практически все промышленные предприятия характеризуются высокой оснащенностью технологических процессов сложным электротехническим оборудованием, содержащим автоматизированные электропривода, а также электрическими установками, обеспечивающими безопасный режим работы персонала. Исполнительными элементами чаще всего являются электромеханические преобразователи энергии (ЭМП), из которых наибольшее применение нашли индукционные электрические машины. Даже на относительно небольших предприятиях в эксплуатации, как правило, находится несколько сотен электрических машин (ЭМ). От их надежности зависит реализуемость того или иного технологического процесса и, возможно, в целом производственного процесса. Поэтому весьма остро встает проблема обеспечения их работоспособности в условиях непрерывной эксплуатации. Одним из путей решения этой проблемы является техническая диагностика, которая позволяет прогнозировать аварийные ситуации и экономически обоснованно планировать сроки и объем ремонта оборудования в зависимости от его фактического технического состояния.
За несколько последних десятилетий образовалась целая отрасль науки по разработке теоретических основ, методов и устройств, в том числе, автоматических комплексов диагностирования различных технических объектов. Разработан ряд стандартов на методы и средства диагностирования.
Несмотря на это в настоящее время задачи диагностирования достаточно остро ставятся практически во всех отраслях техники, представляется исключительно значимой разработка новых, более совершенных, методов, схем и устройств диагностирования, расширяющая область диагностируемой техники и повышающая надежность и достоверность результатов диагностики. Обращает на себя внимание один из таких методов, как диагностика по картине внешнего магнитного поля (ВМП) электротехнического устройства, публикации по которому весьма ограничены. Применение этого метода обуславливается специфическими условиями работы или требованиями к контролируемым объектам. Прежде всего, это условия, где другие наиболее освоенные методы не могут быть применены или дают значительные погрешности. Такие существенные особенности имеют современные технологические процессы в нефтяной и химической промышленности, реализуемые на высокопроизводительном автоматизированном оборудовании, содержащем электромеханические преобразователи, и работающем, в отличие от других отраслей промышленности, в среде, содержащей взрывоопасные газы и вещества. В зависимости от типа взрывоопасной среды и ряда других условий электрические машины выполняются с тем или иным видом взрывозащиты и контроль за их исправным состоянием имеет особую значимость. В этих условиях применение систем диагностики, основанных на анализе ВМП, наиболее целесообразно, так, как устройства регистрации полей и, прежде всего датчики, не нарушают средств взрывозащиты объекта диагностирования.
Из изложенного выше следует, что существующая теоретическая база по определению внешних магнитных полей ЭМП не соответствует повышенному интересу к развитию методов диагностики, использующих ВМП.
Таким образом, создание математического описания ВМП, как диагностического признака электротехнических преобразователей, в частности машин переменного тока и машин с распределенной вторичной системой (ЭМРВС), и его экспериментального исследования с целью развития методов и средств диагностики является актуальной научной задачей.
Цель работы: развитие теории и разработка технических средств для повышения достоверности диагностирования электромеханических преобразователей по внешнему магнитному полю.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
1. Разработана математическая модель внешнего магнитного поля электрической машины с распределенной вторичной системой, как функции параметров, сопоставление которых определяет диагностические признаки технического состояния машины, учитывающая влияние геометрических соотношений активных элементов конструкции, технологических и эксплуатационных факторов на техническое состояние машины.
2. Разработана математическая модель внешнего магнитного поля, для целей диагностики асинхронных двигателей, с учётом возможных отклонений размеров, формы и взаимного расположения поверхностей активных частей, вызванных технологическими и эксплуатационными факторами.
3. Разработаны измерительно-вычислительные моделирующие диагностические комплексы и проведены экспериментальные исследования для проверки адекватности полученных математических моделей и возможности практического диагностирования по внешним магнитным полям: электрических машин с распределенной вторичной системой и асинхронных электрических двигателей.
В первой главе работы показаны области использования систем диагностики по внешнему магнитному полю и сформулированы основные требования, предъявляемые к ним, рассмотрены существующие методы диагностирования технического состояния электромеханических преобразователей. В основном диагностика осуществляется тепловым, электрическим и виброакустическим методами, которые в определенных ситуациях не применимы или не обеспечивают необходимую достоверность информации для диагностики. Установлено, что внешнее магнитное поле электрических машин может служить как основным, так и дополнительным источником диагностической информации.
Дан анализ методов расчёта электромагнитных полей ЭМП в зазоре и вне машины.
Сформулированы основные задачи исследования.
Во второй главе получены выражения для определения магнитного поля в воздушном зазоре ЭМРВС с учётом технологической погрешности взаимного расположения и формы, сопрягающихся через воздушный зазор поверхностей внутреннего и наружного магнитопроводов, разработана математическая модель внешнего магнитного поля электрической машины с распределенной вторичной системой.
В третьей главе получено выражение для определения магнитного поля в воздушном зазоре с учётом технологической погрешности взаимного расположения и формы, сопрягающихся через воздушный зазор поверхностей статора и ротора асинхронного двигателя. Разработана математическая модель внешнего магнитного поля асинхронных двигателей при статическом эксцентриситете ротора, которая может быть использована для диагностирования их технического состояния. Получены выражения для определения напряженности магнитного поля на поверхности машины и за её пределами с учётом влияния технологических факторов с введением функции распределения технологической погрешности по объему неравномерного воздушного зазора.
Четвертая глава посвящена описанию экспериментальных исследований АД и ЭМРВС; апробированию и оценке метрологических характеристик измерительно-вычислительных моделирующих диагностических комплексов (ИВМДК) для экспериментальных исследований и диагностики ЭМП, разработанных при непосредственном участии автора на основании полученных в данной работе результатов, проверке основных теоретических положений по анализу внешнего магнитного поля электромеханических преобразователей, как диагностического сигнала.
Методы проведения исследований. Для решения поставленных задач и достижения намеченной цели использованы аналитические методы исследования магнитного поля, методы теории дифференциального и интегрального исчисления, моделирование на ПЭВМ с использованием пакет символьной математики Maple V R5, обработка экспериментальных данных пакета электронных таблиц Microsoft Excel 2002.
Основные теоретические положения и выводы подтверждены результатами экспериментальных исследований в лабораторных условиях на этапах разработки. Исследования проводились на кафедре «Электромеханика» УГАТУ.
Основные результаты, полученные лично соискателем и выносимые на защиту:
1. Математическая модель внешнего магнитного поля, как функции параметров, сопоставление которых определяет диагностические признаки состояния электрической машины с распределенной вторичной системой, учитывающая конструктивные особенности, погрешности сборки и изготовления внешнего и внутреннего магнитопроводов и технического состояния ротора.
2. Математическая модель внешнего магнитного поля асинхронных двигателей для целей диагностики, учитывающая возможные отклонения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей активных частей, вызванных технологическими и эксплуатационными факторами.
3. Измерительно-вычислительные моделирующие диагностические комплексы для экспериментальных исследований внешнего магнитного поля АДиЭМРВС.
4. Результаты экспериментальных исследований характеристик внешнего магнитного поля машин АД и ЭМРВС, полученные для различных неисправных технических состояний на разработанных ИВМДК.
Научная новизна 1. Разработана математическая модель ВМП, как функции параметров, сопоставление которых определяет диагностические признаки состояния электрической машины с распределенной вторичной системой, учитывающая геометрические соотношения элементов конструкции, технологические и эксплуатационные факторы.
2. Разработана математическая модель ВМП асинхронного двигателя, для целей диагностики, учитывающая возможные отклонения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей активных частей, вызванных технологическими и эксплуатационными факторами.
3. Установлено, что в частотном спектре внешнего поля содержится практически доступная информация для количественной оценки технического состояния диагностируемого двигателя.
4. Впервые экспериментально определены численные значения диагностических признаков по оценке изменения характеристик внешнего магнитного поля при нарушении исправного технического состояния ЭМРВС.
Практическая значимость работы
1. Разработанная математическая модель внешнего магнитного поля асинхронного двигателя, позволяет уточнить методику по определению ВМП введением функции распределения технологической погрешности по объему воздушного зазора.
2. Разработана математическая модель внешнего магнитного поля электрической машины с распределенной вторичной системой, содержащая геометрические размеры элементов ЭМРВС и свойства их материалов, может быть использована для оптимизации её свойств по параметрам внешнего магнитного поля.
3. Разработанные экспериментальная установка, методика обработки данных и вспомогательные устройства диагностирования по внешнему магнитному полю позволяют повысить эффективность диагностики асинхронных двигателей.
4. Разработанные экспериментальная установка и устройства позиционирования датчиков для диагностирования по внешнему магнитному полю электрических машин с распределенной вторичной системой позволяют на основе исследования картины поля на внешних элементах корпусов — концентраторах магнитных полей определять зоны максимального проявления внутренних дефектов во внешнем магнитном поле и, соответственно, места установки датчиков диагностических систем.
Практическая ценность результатов работы подтверждается актами внедрения результатов в учебный процесс кафедры электромеханики Уфимского государственного авиационного технического университета и практического использования теории и устройств диагностирования технического состояния электрических двигателей, а также оценки магнитной совместимости ЭМП с сопредельными приборами и элементами бортовой вычислительной системы на Федеральных государственных унитарных предприятиях: Уфимском агрегатном производственном объединении, Уфимском приборостроительном производственном объединении.
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Новые методы, технические средства и технологии получения измерительной информации». (Уфа; 1997); X международной научно-технической конференции «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления». (Гурзуф, 1998); второй международной научно-технической конференции Регионального Уральского отделения Академии инженерных наук РФ «На передовых рубежах науки и инженерного творчества». (Екатеринбург, 2000); на VIII Всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции в развитии и конструировании коллекторных и других электромеханических преобразователей энергии». (Омск, 2003).
Список публикаций по теме диссертации включает 10 научных трудов, в том числе 4 статьи, 2 патента РФ, 4 материала конференций.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 112 наименований и девяти приложений. Общий объём диссертации составляет 182 страницы. В работе содержится 83 рисунка и 1 таблица.
Современное состояние вопроса расчёта электромагнитных полей электромеханических преобразователей
Современный подход к формулированию конкретной задачи по определению ВМП заключается в наиболее полном отражении реальной картины вызывающих его источников, сложной геометрической формы активных и конструктивных частей. Источниками ВМП являются, как правило, обтекаемые токами, намагниченные элементы конструкции электротехнических устройств. Общими допущениями для большинства рассматриваемых работ по определению внешних полей являются: квазистационарное приближение; упрощенная расчетная модель электрической машины; замена вращающегося или бегущего поля машины двумя пульсирующими; установившийся режим работы; учет гармоник поля только на частоте питающей сети; постоянство удельной электропроводности и магнитной проницаемости, а также изотропность сред.
В [49] впервые решена задача по определения ВМП ЭМП применительно к генератору переменного тока. Источником внешнего поля является сердечник статора генератора. При расчете он заменяется полым ферромагнитным шаром, с аналогичным размером внешнего и внутреннего радиуса. Полученное решение для скалярного магнитного потенциала имеет вид секторальной пространственной сферической гармоники, степень и порядок которой равны числу пар полюсов машины. Коэффициенты гармоники определены по граничным условиям на поверхности сердечника. Недостаток данной модели в том, что её геометрическая форма, удобная для решения краевой задачи, не соответствует цилиндрической форме машины, полученное решение не позволяет установить зависимость ВМП машины от длины сердечника.
В работах [50-55] разработан метод моделирования ВМП ЭМ с помощью магнитных диполей, создающими в окружающем пространстве поле, близкое к реальному. Дипольное представление ВМП дает возможность осуществлять расчёт экранирующих оболочек аналитическими методами [50,52]. Определение параметров диполей производится по известным напряженностям поля на сферической поверхности [50]. Напряженности поля определяются аналитически: путём решения задач математической физики для векторного магнитного потенциала в слоях асинхронного двигателя со сшиванием решений на граничных поверхностях вплоть до выхода во внешнее пространство.
При нахождении первого диполя модели используют радиальную компоненту напряженности поля HR\. в ряде точек Mj(j = 1,2,3...N) ,=1 ,J м4яп=1т=0 R0R {Rc) (п + ту. рт, т , х РУ т(я + ЇХ + 3)f Я0 "Г2 (П - III)! (] Т, ]\ хРп (cos0)cosп( р-р0)-2//-Z "Г" -г-\ х (1.3.1) 7=і4л-л=іт=0 RlRc \RC) (и + т)! [mctg 6 0Р„т (cos 0O) + Pnm+l (cos 0O )]p„m (cos 0) cos n{ p - щ ) -J=l4sr„=lm=0 RQ Rc \Rc) (n + m)l где Rc -радиус статора двигателя; Px,Py,Pz - компоненты момента диполя, являющиеся временными функциями; Ro,0o, po - координаты центра диполя; є - заданная погрешность дипольного представления ВМП. По изложенной методике рассчитано и экспериментально исследовано внешнее поле АД типа А-42-4. Расходимость расчетных и экспериментальных данных по определению дипольных компонентов момента составила не более 30%. В работе [51] устанавливается приближенная аналитическая зависимость модуля момента дипольной модели ВМП ЭМ от напряжения, тока и частоты питающей сети. Для построения дипольной модели используется метод подобный, описанному в [50] . В [52] приводятся уравнения для количественной и качественной оценки точности дипольного представления ВМП источника. Параметры диполей (координаты центра и компоненты магнитного момента) определяются из системы нелинейных функциональных уравнений, составленной по заданным на одной из координатных поверхностей 2-го порядка значениям напряженности магнитного поля 4/г(//,гг) HQ)= KQL KQL (1.3.2) где F(Q) - напряженность поля на поверхности S; M(L) - вектор магнитного или электрического дипольного момента; и,, є - относительные магнитная и электрическая проницаемость среды соответственно; RQL - расстояние от точки L расположения диполя до точки наблюдения Q. На примерах показывается достаточная для инженерных приложений точность определения параметров диполей, погрешность определения модулей моментов диполей ±10%. В [55] приведены результаты экспериментальных исследований экранирования ВМП катушки с током экранирующими сетчатыми оболочками (круговой цилиндрической или сферической формы). Индуктивными датчиками, подключенными к комплектам анализаторов гармоник измерялись действующие значения наводимых в индуктивных датчиках ЭДС, пропорциональных ВМП. Отклонения расчётных и экспериментальных данных составили 25%. Недостатками дипольных моделей [50-55] внешнего магнитного поля являются: - необходимость наличия данных о характере распределения полей на какой-либо геометрической поверхности, охватывающей источники полей, т.к. только в этом случае возможна замена реальных источников магнитного поля эквивалентными моделями, представляющими набор диполей; - для определения параметров диполей эквивалентной модели необходимо располагать информацией о размещении источников и их геометрии; - из-за сложностей геометрической интерпретации мультиполей высокого порядка обычно используются дипольные и квадрупольные модели, что снижает точность аппроксимации ВМП. Модели [50-55] применяются в основном для оценки вредного воздействия электромагнитных полей электрооборудования на работу автоматических и вычислительных комплексов, на линии связи и приборы, а также на биологические функции обслуживающего персонала; при расчёте пассивных экранирующих оболочек и активных компенсирующих систем.
Определение постоянных интегрирования
Система уравнений для определения постоянных интегрирования записывается из известных граничных условий, а именно из равенства на границе зон нормальных составляющих плотности тока и равенства тангенциальных составляющих напряженности электрического поля Из полученных выше уравнений, число постоянных интегрирования зависит от числа зон в областях лобовых частей и равно 4г. Таким образом, система для определения постоянных интегрирования при решении задачи для ЭМРВС с ротором, имеющим вылеты с /-зонами в области I и с у -зонами в области III должна содержать 4(/+/+ U уравнений.
Постоянные интегрирования для активной области II имеют вид Выражения для постоянных, характеризующих области I и III, непосредственно не используются при определении внешнего магнитного поля в области II, поэтому они здесь не приводятся. При расширении поставленной в работе задачи, могут быть определены постоянные интегрирования напряженностей всех зон. Это позволит расчётным путем определить внешнее магнитное поле в зоне лобовых частей, где могут быть установлены датчики диагностических систем. Кроме того, при необходимости экранирования полей токов лобовых частей по полученным данным можно рассчитать геометрию и обмотки компенсирующих звеньев. Коэффициенты зон kt и kj (2.22)-г(2.25), как безразмерные множители, характеризующие проводимость и геометрию зон, были выделены при определении постоянных интегрирования. Решение задачи для / — зон лобовых частей различной конфигурации позволяют установить структуру и закономерность образования этих коэффициентов. Из структуры следует, что выражения как для kt, kj аналогичны и определяются комбинацией уравнений двух типов: В области I, для / — зоны, z = const k(z = const)i 2/7 „-2р (2 26) Ъ Ri-l Ri где kc - коэффициент следующей по счёту зоны; если / - зона граничит с непроводящей средой, то кс = оо; Rj_i, Rj - радиусы границ соответственно і -1 и / - зон с последующими і + іиі —зонами. Второе уравнение для коэффициентов / - зоны, с р = const может быть представлено в виде Выражения для коэффициентов k(z-constu и k/p=const\jB области III могут быть получены из (2.26)ч-(2.29) заменой индекса і на/. Выражение для комплексной амплитуды напряженности магнитного поля в зазоре ЭМРВС можно записать из (2.5) и полученных выражений для равномерного зазора (2.16), (2.17), с учётом (2.1) и при наличии эксцентриситета (2.2) в виде Погрешности, полученных в данной главе результатов, в значительной степени определяются допущениями, которые являются общепринятыми для подобных задач, их влияние оценивалось в ряде известных работ [94]. Для выяснения правомерности использования этих оценок необходимо показать соответствие условий, влияющих на погрешность данной задачи, условиям опубликованных работ. Переход к плоской модели допускается отношением немагнитного R п зазора к радиусу кривизны 0,02ч-0,15, отношением — 0,6 и —L 0,8. При г т этих условиях ослабление поля на краях индуктора составляет 0,1- 0,34%, неоднородность поля по толщине зазора для схемы с равномерным зазором, т.е. при отсутствии эксцентриситета, составляет 0,23-ь0,7%.
Материалы, из которых изготавливают роторы (сплавы на основе меди или алюминия), имеют магнитную проницаемость, отличающуюся от U.Q весьма незначительно. Приближенный учет допущений и реальных факторов уточняет результат, но не устраняет погрешностей решения задачи.
Определение напряженности внешнего магнитного поля асинхронного двигателя с учётом конструктивных и технологических факторов
Выражение для оценки электромагнитного фона в статоре от технологической погрешности может быть получено из (3.7) с учётом насыщения стали статора
Основное электромагнитное поле определяется выражениями (3.6)-(3.11). В работе [77] показано, что внешнее магнитное поле индукционной электрической машины может быть определено через коэффициент, определяемый отношением напряженности магнитного поля в первичной среде к напряженности магнитного поля во вторичной среде. При этом рассматриваются радиальные составляющие напряженности — нормальные к наружной поверхности машины. Подробнее это положение поясняется в приложении 2.
Анализ получаемых таким образом уравнений для зоны перехода от статора к окружающему пространству показал, что внешнее магнитное поле может быть представлено с учетом (3.6)-(3.12) в виде
В случае, когда повышенная точность не требуется или по длине изменение равномерного зазора не превышает 5%, можно вести расчёт напряженности внешнего магнитного поля по упрощенным формулам Из сравнительного анализа выражений (3.13) и (3.16) установлено, что расчетное значение напряженности магнитного поля Н$ при усредненном значении неравномерности воздушного зазора, на 11 % меньше, значения напряженности магнитного поля Н$\ при интегральной оценке неравномерности воздушного зазора. При решении задачи по определению ВМП не учитываются конструктивные факторы, влияющие на распределение внешнего магнитного поля, такие как пазы и ферромагнитные продольные выступы на поверхности статора, ферромагнитные примыкающие конструктивные детали (стяжные шпильки, скобы, ребра и т.п.). Например, наиболее характерным является наличие пазов на поверхности магнитопровода статора для размещения скоб или сварного шва; выступов, образующих продольные вентиляционные каналы. Из классического представления влияния таких конструктивных факторов следует, что эти элементы можно рассматривать как концентраторы магнитных силовых линий, которые будут вносить в картину поля описанного выражением (2.13) некоторые изменения, которые могут быть определены количественно, как соответствующие гармонические по выражению (3.13), число пар полюсов (рюкв) при этом определяется их количеством и взаимным расположением. Их магнитная проводимость определяется по известным методикам расчёта магнитных цепей. Если эти конструктивные факторы носят единичный непериодический характер или имеют достаточно удаление от поверхности статора, то их влиянием на распределение ВМП, при определении расчетных значений ВМП, можно пренебречь. Однако при размещении датчиков при практическом применении метода диагностики на основе ВМП, влиянием таких единичных факторов пренебрегать не следует.
Порядок проведения эксперимента и анализ экспериментальных данных
Для исследования ЭМРВС с измерительным преобразователем с индукционным датчиком, для исследования ЭМРВС питание обмотки возбуждения в режиме «контроль» производилось от сети переменного тока 50 Гц с однополупериодным выпрямлением.
Порядок и техника проведения эксперимента аналогична, описанному в п.4.2.2. Расстояние от оси поперечного сечения датчика до поверхности составляло 1мм.
В отличие от экспериментов с АД коэффициент усиления сигнала датчика по напряжению был увеличен с 5 до 9,1 раз. Для значений Ю=9\0 кОм и .#1=100 кОм значение погрешности составит ук = 0,2%.
Дифференциально-мостовой резистивно-емкостной режекторный фильтр с частотой настройки 50 Гц обеспечивает затухание на частоте настройки К = 42 дБ. Точность настройки обеспечивалась аналогично методикеприменяемой ранее для АД.
Канал измерения напряжения, возникающего в ДВМП под действием внешнего магнитного поля АД, можно представить как совокупность отдельных функциональных узлов, соединенных последовательно. Таким образом, общая погрешность измерения индукции ВМП у# определяется погрешностью от неточности установки ДВМП усзу и погрешностью измерения напряжения уи и может быть представлена суммой отдельных составляющих погрешности, вносимых отдельными блоками: Усзу=3%,Ги=ГКи+ГНР где унр — погрешность измерения, вносимая HandyProbe. Ув=Уау+Уи Из-за того, что внешний диаметр демпфера ЭМРВС менее диаметра АД возрастает погрешность, вносимая СЗУ. Все измерения с помощью Handyprobe проводились в диапазоне входного напряжения до 10В поэтому у/ р= 1,096%. При этом общая погрешность измерения напряженности внешнего магнитного поля составляет уя=0,2+1,096+3=4,296%. В результате эксперимента и математической обработки его данных, по методике п. 4.2.2 получены кривые функции диагностических параметров Нвмп= F(f) ЭМРВС с /7=1,2, при наличии и отсутствии эксцентриситета,
которые приведены на рис. 4.23, 4.24. Из анализа кривых следует, что при появлении эксцентриситета амплитуда гармоник 50 Гц изменяется на 8-12 % при /?=1 и 10-15% при /7=2. Абсолютное значение изменения напряженности находится в пределах 5 - ЗОА/м.
Похожие диссертации на Диагностика электромеханических преобразователей по внешнему магнитному полю
