Розробка способу оцінювання точності вимірювання обертальних моментів електродвигунів

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.302378

Ключові слова:

обертальний момент, точність вимірювання, похибка вимірювання, вимірювальний засіб

Анотація

Об’єктом дослідження є спосіб оцінювання точності вимірювання обертальних моментів електродвигунів. Такий спосіб оснований на вдосконаленні процесів вимірювання динамічного моменту у перехідних режимах роботи. Особлива увага приділена розробці адаптивних методів нормування вихідного сигналу, що враховують вібрації та нелінійності вимірювального каналу.

З метою підвищення точності вимірювань в умовах, коли контрольований параметр має різні відхилення від свого середнього значення, було запропоновано спосіб інтегрування часових вимірювальних інтервалів. Це дозволило узагальнити коливання параметру, забезпечивши більш стабільні результати  вимірювань.

У статті проведено моделювання процесу вимірювання обертальних моментів електродвигунів у перехідних режимах роботи та в умовах вібрації. Це дозволило провести апробацію запропонованого способу оцінювання дисперсії методичної похибки, що включає себе інтегрування часових інтервалів вимірювання та дозволяє збільшити точність вимірювання в умовах перехідних режимів роботи електродвигуна.

Запропоновано алгоритм корекції похибки динамічного моменту електродвигуна, що дозволяє проводити її корегування. Це стає можливим завдяки використанню еталонної міри та запропонованому способу визначення відхилень контрольованого параметра вимірювальної величини, а також проведення автоматичного калібрування вимірювальних перетворювачів.

Алгоритм забезпечує можливість для гнучких налаштувань корегувальної дії, розширюючи потенціал систем  управління електродвигунами. Він може доповнювати м'які методи вимірювання, а також корегувати порогові значення відхилень у різних режимах роботи електродвигунів. Це дозволяє вимірюваним системам краще  адаптуватися до змін у робочих умовах, регулювати задану точність вимірювання в умовах невизначеності

Біографії авторів

Володимир Павлович Квасніков, Національний авіаційний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра комп'ютеризованих електротехнічних систем та технологій

Дмитро Михайлович Квашук, Національний авіаційний університет

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра комп'ютеризованих електротехнічних систем та технологій

Михайло Петрович Пригара, Ужгородський національний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології машинобудування

Дмитро Терентьєвич Сірий, Національний авіаційний університет

Кандидат технічних наук, доцент, старший науковий співробітник

Кафедра комп'ютеризованих електротехнічних систем та технологій

Олексій Олегович Шелуха, Державний університет Житомирська Політехніка

Кандидат технічних наук

Кафедра комп’ютерної інженерії та кібербезпеки

Посилання

  1. Kucheruk, V. Yu. (2003). Elementy teoriyi pobudovy system tekhnichnoho diahnostuvannia elektromotoriv. Vinnytsia, 195.
  2. Martyr, A. J., Plint, M. A. (2012). Dynamometers. Engine Testing, 227–258. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-096949-7.00010-8
  3. Aarniovuori, L., Karkkainen, H., Niemela, M., Lindh, P., Pyrhonen, J. (2017). Induction motor torque estimation accuracy using motor terminal variables. 2017 IEEE International Electric Machines and Drives Conference (IEMDC). https://doi.org/10.1109/iemdc.2017.8002304
  4. Zhang, Y., Wernicke, L., Wulff, W., Bleicher, A., Schauer, T. (2023). Design and validation of a dual-functional damper based on a stepper motor for energy harvesting and vibration control. Mechanical Systems and Signal Processing, 200, 110568. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2023.110568
  5. Beller, S. (2022). Bir Fırçalı Redüktörlü Dc Motorda Yapay Zeka Yöntemleriyle Tork. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 37 (4), 885–898. https://doi.org/10.21605/cukurovaumfd.1230790
  6. Szántó, A., Ádámkó, É., Juhász, G., Sziki, G. Á. (2022). Simultaneous measurement of the moment of inertia and braking torque of electric motors applying additional inertia. Measurement, 204, 112135. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2022.112135
  7. Howard, M. (2013). The new generation of inductive sensors. World Pumps, 2013 (2), 10–11. https://doi.org/10.1016/s0262-1762(13)70055-5
  8. Karthika, M., Nisha, K. C. R. (2023). Arithmetic optimization algorithm based torque ripple minimization technique for solar fed sensorless BLDC drive for domestic applications. Optik, 290, 171286. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2023.171286
  9. Kvasnikov, V. P., Bratchenko, H. D., Kvashuk, D. M. (2023). Estimation of measuring uncertainty of electric motors torques using the theory of fuzzy sets. Collection of Scientific Works of the Odesa State Academy of Technical Regulation and Quality, 1 (22), 23–34. https://doi.org/10.32684/2412-5288-2023-1-22-23-34
  10. Kuhr, M. M. G. (2023). Identification of the dynamic force and moment characteristics of annular gaps using linear independent rotor whirling motions. Mechanical Systems and Signal Processing, 187, 109936. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2022.109936
  11. Wang, S., Wu, Y., Hou, L., Yang, Z. (2023). Predictive modeling for soft measurement of loader driveshaft torque based on large-scale distributed data. Measurement, 210, 112566. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2023.112566
Розробка способу оцінювання точності вимірювання обертальних моментів електродвигунів

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-04-30

Як цитувати

Квасніков, В. П., Квашук, Д. М., Пригара, М. П., Сірий, Д. Т., & Шелуха, О. О. (2024). Розробка способу оцінювання точності вимірювання обертальних моментів електродвигунів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(5 (128), 42–49. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.302378

Номер

Розділ

Прикладна фізика