Systems. Methods. Technologies 2 (38) 2018

Системы Методы Технологии. И.О. Бельский и др. Математическое, численное … 2018 № 2 (38) с. 44-53 51 Рис. 10. Спектральный состав силовой результирующей функции )( t P Στ Многоканальная система контроля внешнего магнитного поля (ВМП) АД. Экспериментальные ис- следования проводились при помощи разработанной авторами многоканальной (12 каналов) системы кон- троля напряженности ВМП рассеяния. На рис. 11 пред- ставлен опытный образец комплекса контроля ВМП. Рис. 11 . Многоканальная система: 1 — датчики Холла (12 шт.); 2 — измерительный блок; 3 — ПК с программой анали- за и визуализации ВМП Система имеет в своем составе 14-битный АЦП с частотой выборки 400 кГц, что позволяет с высокой скоростью производить точные измерения параллельно по всем измерительным каналам. Регулируемый коэф- фициент усиления дает возможность измерять напря- женность ВМП электродвигателей различной мощно- сти. Малый размер датчиков магнитного поля позволя- ет производить диагностику электрических машин ма- лых габаритов. На рис. 12 представлена схема измерения напря- женности ВМП АД. Рис. 12 . Схема измерения напряженности ВМП АД В качестве чувствительного к магнитному полю элемента использовался датчик, основанный на эффек- те Холла, обладающий линейной передаточной харак- теристикой. Полученные в результате измерения аналоговые сигналы, поступающие с установленных на корпусе электродвигателя 12-ти датчиков, подаются на первый усилительный каскад. Далее сигналы передаются по экранированному кабелю в измерительный блок, где происходят их фильтрация, усиление и оцифровка. Оцифрованный с помощью АЦП сигнал подается на персональный компьютер для дальнейшей обработки и анализа. Анализ экспериментальных данных. Для иссле- дования динамики развития дефекта несимметрии фаз питающего тока был проведен ряд экспериментальных измерений бездефектного АД, далее искусственно соз- давался дефект путем введения дополнительного со- противления в обмотку одной из фаз статора. Получен- ные данные сравнивались с бездефектным АД, и дела- лись соответствующие выводы. [1] На рис. 13 изображено полученное в результате из- мерения временное распределение напряженности ВМП АД по окружности за период, в зависимости от положения датчика при уровне несимметрии 0 %. Распределение напряженности ВМП по окружности АД имеет равномерный характер, магнитное поле вра- щается равномерно по окружности статора. При возникновении и развитии дефекта меняется характер распределения ВМП, как и в случае с конеч- но-элементной моделью распределения магнитного поля, появляются минимумы в местах расположения дефектной обмотки и максимумы в местах расположе- ния обмоток двух других фаз. Это происходит вследст- вие перераспределения токов, протекающих в обмотках статора. Нарушение симметрии магнитного поля, вызванное изменением величины фазных токов, приводит к флук- туациям тангенциальной составляющей электромаг- нитных сил в воздушном зазоре и, как следствие этого, изменению величины крутящего момента на валу АД. На рис. 14 представлено распределение напряжен- ности ВМП при несимметрии тока в одной из фаз ста- тора 50 %.