DOI: https://doi.org/10.20998/2409-9295.2020.3.18

Експериментальне порівняння методів ідентифікації моменту інерції якоря двигуна постійного струму

Віктор Петрович Шайда, Олена Юріївна Юр'єва

Анотація


Знання величини моменту інерції якоря двигуна необхідно для ефективного управління електроприводом. Зазвичай цю величину споживач отримує з заводського каталогу або габаритного кресленика. Зазвичай використовують спрощені способи визначення момента інерції, які дають значну похибку. Тому застосовують експериментальні методи, що дають більш наближені до дійсності результати. Виконано експериментальну оцінку точності визначення (ідентифікації) моменту інерції якоря двигуна постійного струму типу 4ПНЖ200М методами спадного вантажу і вільного вибігу. Дослідження виконувалося на випробувальній станції підприємства виробника вказаного двигуна. Встановлено відмінність результатів експериментального розрахунку від каталожних даних двигуна постійного струму, що вказує на некоректність довідкової інформації. Отримані результати не дають остаточно визначити, який з методів найкраще, виходячи з критерію точності. Це спонукає до подальшого проведення досліджень проблеми ідентифікації параметрів двигуна постійного струму. Незважаючи на те, що експериментальні методи вільного вибігу і спадного вантажу широко відомі, тонкощі їх використання будуть цікаві як дослідникам так і виробникам двигунів постійного струму. Величина моменту інерції якоря двигуна постійного струму може також використовуватися для оцінки динамічності двигунів однакової потужності, але різних виробників.

Ключові слова


Ідентифікація моменту інерції двигуна постійного струму; управління електроприводом; метод спадного вантажу; метод вільного вибігу; динамічність електродвигуна; ідентифікація параметрів електродвигуна.

Повний текст:

PDF

Посилання


Zelenov A. B. Teoriya elektropryvoda. Metodyka proektuvannya elektropryvodiv : pidruchnyk [Electric drive theory. Methods of designing electric drives]. Donbas. derzh. tekhn. un-t. Luhans'k, Noulidzh Publ, 2010, 670 p.

Kolb Ant. A., Kolb A. A. Teoriya elektropryvodu: navchal'nyy posibnyk [Electric drive theory]. Dnieper, Natsional'nyy hirnychyy universytet Publ, 2006, 511 p.

Orlovskiy I. A. Identifikatsiya momenta inertsii i momenta soprotivleniya v elektroprivode postoyannogo toka [Identification of the moment of inertia and the moment of resistance in a DC drive]. Radioelektronika. Informatyka. Upravlinnya. 2005, no. 1, pp. 140–144.

Stel'mashchuk S. V. Opredelenie momenta inertsii elektroprivoda po krivoy razgona metodom Simoyu [Determination of the moment of inertia of the electric drive by the acceleration curve by the Simoy method]. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta – Proceedings of Tomsk Polytechnic University. 2015, Vol. 326, no. 6. pp. 103–113.

Rubanov V. G., Bushuev D. A., Parashchuk E. M., Trikula A. K. Identifikatsiya momenta inertsii yakorya dvigatelya postoyannogo toka i nagruzki v eksperimental'noy vibratsionnoy ustanovke dlya issledovaniya khaoticheskoy dinamiki [Identification of the moment of inertia of the armature of a DC motor and load in an experimental vibrating installation for studying chaotic dynamics]. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta – Proceedings of Southwestern State University. 2019, no. 23(2), pp. 97–108. doi: 10.21869/2223-1560-2019-23-2-97-108.

Alekseev A. S., Zamyatin S. V., Plotnikov D. A. Opredelenie momenta inertsii elektroprivoda po vremennym kharakteristikam [Determination of the moment of inertia of the electric drive by time characteristics]. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta – Proceedings of Tomsk Polytechnic University. 2009, Vol. 314, no. 5, pp. 65–69.

Gol'dberg O. D. Ispytaniya elektricheskikh mashin: uchebnik [Testing Electric Machines]. Moskva, Vysshaya shkola Publ, 2000, 255 p.

Seferyan A. E., Nesterov A. V. Analiz i razrabotka izmeritel'noy ustanovki dlya opredeleniya momenta inertsii tel vrashcheniya slozhnoy formy [Analysis and development of a measuring installation for determining the moment of inertia of bodies of revolution of complex shape]. Tekhnicheskie nauki: teoriya i praktika: materialy Mezhdunar. nauch. konf. – Engineering: theory and practice: materials of the Intern. scientific conf. (Chita, aprel' 2012). Chita. Molodoy uchenyy Publ, 2012, pp. 70–74.

Seferyan A. E., Topchiy A. Yu., Nesterov A. V. Beskontaktnaya parametricheskaya identifikatsiya vrashchayushchikhsya mashin [Noncontact parametric identification of rotating machines]. Nauchnotekhnicheskiy vestnik informatsionnykh tekhnologiy, mekhaniki i optiki – Scientific and Technical Bulletin of Information Technologies, Mechanics and Optics. 2011, no. (76), pp. 142–143.

Egorov, A. V. & Kozlov, K. E. & Belogusev, B. N. (2016). Experimental identification of the electric motor moment of inertia and its efficiency using the additional inertia. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. No.11. pp. 10582–10588.

Adewusi, Surajudeen. (2016). Modeling and Parameter Identification of a DC Motor Using Constraint Optimization Technique. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE). No. 13. pp. 46–56. doi: 10.9790/1684-1306024656.

Bature, Amir & Abdullahi, Auwalu. (2013). Identification and Real Time Control of a DC Motor. IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering. No. 7. pp. 54–58. doi: 10.9790/1676-0745458.

Limonov L. G. Pokazateli dinamichnosti elektrodvigateley postoyannogo toka [Dynamic performance of DC motors] Elektrotekhnicheskie i komp'yuternye sistemy. 2013, no. 11(87). pp. 17–21.

Pakhomov A. N., Lazovskiy N. F. Elektricheskiy privod: ucheb. posobie po laboratornomu praktikumu [Electric drive]. Krasnoyarsk, IPTs PI SFU Publ, 2008, 83 p.

Produktsiya: Elektrodvyhuny postiynoho strumu typiv 4PNZh200S, 4PNZh200M (Ofitsiynyy sayt AT «Elektromashyna»). Available at: http://www.electromashina.com.ua/. (accessed 15.09.2019).

Pershyn O. A., Shayda V. P. Zastosuvannya metodu spadnoho vantazhu dlya vyznachennya momentu inertsiyi dvyhuna postiynoho strumu [Application of the method of falling load to determine the moment of inertia of the motor of a constant village] ХIII Mizhnarodna naukovopraktychna konferentsiya mahistrantiv ta aspirantiv «Teoretychni ta praktychni doslidzhennya molodykh naukovtsiv» (19–22 lystopada 2019: materialy konferentsiyi / za red. prof. Ye. I. Sokola. Kharkiv, NTU «KhPI» Publ, 2019, pp. 254–255.

Gol'dberg O. D., Gurin Ya. S., Sviridenko I. S. Proektirovanie elektricheskikh mashin : uchebnik [Electrical Machine Design]. pod red. O. D. Gol'dberga. Moskva, Vysshaya shkola Publ, 2001, 420 p.