Автоматизация измерения неравномерности магнитной проводимости зубцовой зоны электрических микромашин

Александр [Aleksandr] Евгеньевич [E.] Малиновский [Malinovsky]; Ирина [Irina] Сергеевна [S.] Саватеева [Savateeva]

doi:10.24160/1993-6982-2019-1-50-55

Александр [Aleksandr] Евгеньевич [E.] Малиновский [Malinovsky]
Ирина [Irina] Сергеевна [S.] Саватеева [Savateeva]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2019-1-50-55

Keywords: permeance nonuniformity, permeance spectral composition, unfolding transformation method, rotational pulsation level, prompt permeance nonuniformity checks, rotating transformer

Abstract

A technique for measuring the permeance nonuniformity in rotating transformers based on analyzing the harmonic composition of their permeance is presented. For estimating the permeance nonuniformity, it is proposed to use its influence on the spatial change of the magnetic flux vector position. The suggested technique can be used for diagnosing the operation of not only rotating transformers and selsyns, but also other AC electrical machines. The use of the proposed permeance nonuniforrmity measurement method allows the measurement to be made within a shorter period of time and yields a real permeance variation law.

Two schematic designs of experimental benches for implementing the developed technique are proposed, and the bench equipment structure and bench operation principle are described. By using the experimental bench equipment it is possible to obtain extensive data characterizing spectral nonuniformity of the permeance of prototypes and to estimate the accuracy characteristics of rotating transformers and selsyns. A technological bench made according to a simpler design makes it possible to carry out prompt checks of permeance nonuniformity during manufacture of rotating transformers and selsyns, and in periodically performing their calibration checks.

The experimentally obtained oscillograms are presented. The external appearance of the obtained graph allows a judgment to be made about the level of rotational pulsations caused by the rotating transformer magnetic circuit anisotropy and the level of pulsations determined by the tooth zone permeance nonuniformity.

The use of the proposed technique makes it possible to simplify the permeance nonuniformity measurement process, to visualize it, and to automate technological monitoring of the electrical machinery manufacturing process.

Information about authors

Александр [Aleksandr] Евгеньевич [E.] Малиновский [Malinovsky]

Dr.Sci. (Techn.), Professor of Electromechanical Systems Dept., Branch of NRU MPEI in Smolensk, e-mail: mae@itc-promix.ru

Ирина [Irina] Сергеевна [S.] Саватеева [Savateeva]

Ph.D. (Techn.), Assistant Professor of Electromechanical Systems Dept., Branch of NRU MPEI in Smolensk, e-mail: 3633056@gmail.com

References

1. Смирнов Ю.С., Козина Т.А., Серебряков П.Б. Аналогово-цифровые преобразователи составляющих перемещения на основе электромеханических первичных преобразователей // Измерительная техника. 2013. № 9. С. 40—43.
2. Новиков В.Ю., Прилуцкий И.С. Перспективы развития микромеханических и наномеханических устройств // Электронные средства и системы управления. 2010. № 2. С. 109—113.
3. Доросинский А.Ю., Винчаков А.Н., Недорезов В.Г. Особенности разработки автоматизированных информационно-измерительных систем контроля параметров АЦП сигналов вращающегося трансформатора // Надежность и качество: Труды Междунар. симп. 2015. Т. 2. С. 63—66.
4. Szymczak J., O’Meara Sh., Gealon J., De La Rama C. Precision Resolver-to-digital Converter Measures Angular Position and Velocity // Analog Dialogue. 2014. Рp. 1—6.
5. Балковой А.П., Юрасова Е.В., Смирнов Ю.С. Преобразователи «угол — параметр — код» с арктангенсным функциональным преобразованием // Вестник Южно-Уральского гос. ун-та. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». 2016. Т. 16. № 3. С. 83—92.
6. Сафронов В.В. Теория и практика использования энкодеров на основе синусно-косинусного вращающегося трансформатора // Компоненты и технологии. 2014. № 4. С. 28—30.
7. Смирнов Ю.С., Сафронов В.В., Юрасова Е.В., Соколов А.В. Пути повышения эффективности преобразователей «угол — параметр — код» // Информационные технологии в управлении: Материалы IX конф. по проблемам управления. СПб., 2016. С. 611—619.
8. Доросинский А.Ю., Торгашин С.И., Юрков Н.К. Классификация точностных характеристик и параметров аналого-цифрового преобразования сигналов вращающегося трансформатора // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2011. № 1. С. 268—271.
9. Яковлев А.В., Шелест Д.К., Канышева О.П., Прибыткин П.А. Методы обеспечения точности и контроль параметров аналого-цифрового преобразования «угол — параметр — код» // Технологии приборостроения. 2005. № 2. С. 1—9.
10. Смирнов Ю.С., Юрасова Е.В., Вставская Е.В., Никитин И.С. Специфика применения синусно-косинусных датчиков // Информационные технологии в управлении: Материалы конф. СПб., 2014. С. 720—728.
11. Гречина Ю.В., Куликов О.О. Современное состояние и проблемы обеспечения производства преобразователей «угол — параметр — код» // Интеллектуальные информационные технологии: Труды Междунар. науч.-практ. молодежной конф. Пенза: Наука и просвещение, 2016. С. 70—76.
12. Беспалов В.Я., Захаренко А.Б. Датчики электрических и неэлектрических величин электромеханических устройств. М.: Издат. дом МЭИ, 2012.
13. Богданов В.И., Тазов Г.В., Хрущев В.В. Критерий точности работы поворотных трансформаторов // Электричество. 1984. № 1. С. 55—56.
14. Кривенков В.В. Автоматический контроль и поверка преобразователей угловых и линейных величин. Л.: Машиностроение, 1986.
15. Конюхов Н.Е. и др. Электромагнитные датчики механических величин. М.: Машиностроение, 1987.
---
Для цитирования: Малиновский А.Е., Саватеева И.С. Автоматизация измерения неравномерности магнитной проводимости зубцовой зоны электрических микромашин // Вестник МЭИ. 2019. № 1. С. 50—55. DOI: 10.24160/1993-6982-2019-1-50-55.
#
1. Smirnov Yu.S., Kozina T.A., Serebryakov P.B. Analogovo-tsifrovye Preobrazovateli Sostavlyayushchikh Peremeshcheniya na Osnove Elektromekhanicheskikh Pervichnykh Preobrazovateley. Izmeritel'naya Tekhnika. 2013;9:40—43. (in Russian).
2. Novikov V.Yu., Prilutskiy I.S. Perspektivy Razvitiya Mikromekhanicheskikh i Nanomekhanicheskikh Ustroystv. Elektronnye Sredstva i Sistemy Upravleniya. 2010;2:109—113. (in Russian).
3. Dorosinskiy A.Yu., Vinchakov A.N., Nedorezov V.G. Osobennosti Razrabotki Avtomatizirovannykh Informatsionno-izmeritel'nykh Sistem Kontrolya Parametrov ATSP Signalov Vrashchayushchegosya Transformatora. Nadezhnost' i Kachestvo: Trudy Mezhdunar. Simp. 2015;2:63—66. (in Russian).
4. Szymczak J., O’Meara Sh., Gealon J., De La Rama C. Precision Resolver-to-digital Converter Measures Angular Position and Velocity. Analog Dialogue. 2014: 1—6.
5. Balkovoy A.P., Yurasova E.V., Smirnov Yu.S. Preobrazovateli «Ugol — Parametr — Kod» s Arktangensnym Funktsional'nym Preobrazovaniem. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo Gos. Un-ta. Seriya «Komp'yuternye Tekhnologii, Upravlenie, Radioelektronika». 2016;16;3: 83—92. (in Russian).
6. Safronov V.V. Teoriya i Praktika Ispol'zovaniya Enkoderov na Osnove Sinusno-kosinusnogo Vrashchayu- shchegosya Transformatora. Komponenty i Tekhnologii. 2014;4:28—30. (in Russian).
7. Smirnov Yu.S., Safronov V.V., Yurasova E.V., Sokolov A.V. Puti Povysheniya Effektivnosti Preobrazovateley «Ugol — Parametr — Kod». Informatsionnye Tekhnologii v Upravlenii: Materialy IX Konf. po Problemam Upravleniya. SPb., 2016:611—619. (in Russian).
8. Dorosinskiy A.Yu., Torgashin S.I., Yurkov N.K. Klassifikatsiya Tochnostnykh Kharakteristik i Parametrov Analogo-tsifrovogo Preobrazovaniya Signalov Vrashchayushchegosya Transformatora. Innovatsii na Osnove Informatsionnykh i Kommunikatsionnykh Tekhnologiy. 2011;1:268—271. (in Russian).
9. Yakovlev A.V., Shelest D.K., Kanysheva O.P. Pribytkin P.A. Metody Obespecheniya Tochnosti i Kontrol' Parametrov Analogo-tsifrovogo Preobrazovaniya «Ugol — Parametr — Kod». Tekhnologii Priborostroeniya. 2005;2:1—9. (in Russian).
10. Smirnov Yu.S., Yurasova E.V., Vstavskaya E.V., Nikitin I.S. Spetsifika Primeneniya Sinusno-kosinusnykh Datchikov. Informatsionnye Tekhnologii v Upravlenii: Materialy Konf. SPb., 2014:720—728. (in Russian).
11. Grechina Yu.V., Kulikov O.O. Sovremennoe Sostoyanie i Problemy Obespecheniya Proizvodstva Preobrazovateley «Ugol — Parametr — Kod». Intellektual'nye Informatsionnye Tekhnologii: Trudy Mezhdunar. Nauch.-prakt. Molodezhnoy Konf. Penza: Nauka i Prosveshchenie, 2016:70—76. (in Russian).
12. Bespalov V.Ya., Zakharenko A.B. Datchiki Elektricheskikh i Neelektricheskikh Velichin Elektromekhanicheskikh Ustroystv. M.: Izdat. dom MEI, 2012. (in Russian).
13. Bogdanov V.I., Tazov G.V., Khrushchev V.V. Kriteriy Tochnosti Raboty Povorotnykh Transformatorov. Elektrichestvo. 1984;1:55—56. (in Russian).
14. Krivenkov V.V. Avtomaticheskiy Kontrol' i Poverka Preobrazovateley Uglovykh I Lineynykh Velichin. L.: Mashinostroenie, 1986. (in Russian).
15. Konyukhov N.E. i dr. Elektromagnitnye Datchiki Mekhanicheskikh Velichin. M.: Mashinostroenie, 1987. (in Russian).
---
For citation: Malinovsky A.Е., Savateeva I.S. Automation of Permeance Nonuniformity Measurements the Teeth Zone in Electrical Micromachines. MPEI Vestnik. 2019;1:50—55. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2019-1-50-55.