Василий Григорьевич Рубанов, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технической кибернетики
Vasiliy G. Rubanov, Doctor of Engineering Sciences, Profesor, Head of Technical Cybernetics Department
Дмитрий Александрович Бушуев, кандидат технических наук, доцент кафедры технической кибернетики
Dmitriy A. Bushuev, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Technical Cybernetics Department
Елена Михайловна Паращук, кандидат технических наук, доцент кафедры технической кибернетики
Elena M. Parashchuk, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Technical Cybernetics Department
Андрей Константинович Трикула, студент
Andrei K. Trikula, Student
Цель исследования. Статья посвящена разработке и апробации методики оценки параметров моментов инерции якоря двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (ДПТ НВ) и его нагрузки, используемых в лабораторной вибрационной установке для исследования хаотической динамики.
Методы. Представлена математическая модель ДПТ НВ и описание методики для оценки величины момента инерции его якоря с нагрузкой в результате параметрической идентификации на основе аппроксимации проинтегрированной кривой разгона силы тока и выполнения спектрального анализа. Проведено совместное моделирование динамики электродвигателя Maxon RE25 с электрической частью, реализованной в системе Matlab Simulink и механической, построенной в среде MSC Adams, и на основе результатов машинного эксперимента проверена работоспособность методики параметрической идентификации.
Результаты. Представлена структура и общий вид информационно-измерительной системы лабораторной вибрационной установки для исследования хаотической динамики на основе модуля ввода/вывода NI USB-6009. Приведены и проанализированы кривые разгона и амплитудные спектры силы тока, полученные в ходе проведения натурного эксперимента по определению моментов инерции якоря двигателя Maxon RE25 и дебалансов. Произведен расчет значений моментов инерции якоря и дебаланса по предлагаемой методике, а также относительных погрешностей по сравнению с паспортным значением.
Заключение. В результате проведения серии параллельных экспериментов установлено, что опыты являются воспроизводимыми согласно критерию Кохрена, а погрешность определения момента инерции якоря ДПТ не превышает 5 %, поэтому ее можно также использовать для расчетов с достаточной точностью величин моментов инерции дебалансов.
Purpose of research. The article is devoted to development and approbation of parameters' assessment technique of anchor inertia moments of direct current motor with an independent excitation (DCM IE) and its loadings used in laboratory vibration installation for chaotic dynamics research.
Methods. The DCM IE mathematical model and technique description for assessment of anchor inertia moment with loading as a result of parametrical identification on the basis of approximation integrated curve of current runaway and implementation of spectral analysis is described in the article. Joint dynamics modeling of Maxon RE25 electric motor with electric and mechanical part was done in Matlab Simulink system. Mechanical part was constructed in MSC Adams. Technique operability of parametrical identification was checked on the basis of machine experiment results.
Results. Structure and general view of information and measuring system of laboratory vibration installation for chaotic dynamics research on the basis of input-output NI USB-6009 module is presented. Dispersal curves and an amplitude range of current received during experiment for definition of anchor inertia moments of Maxon RE25 engine and debalances are analysed. Calculation of anchor inertia moments and debalances are made according to an offered technique. Calculation of relative errors in comparison with passport value is also made.
Conclusion. According to the results of carried out parallel experiments it is found out that experiments can be made according to Kokhren's criterion. And the error of DCM anchor inertia moments definition is no larger than 5%. Therefore it can also be used for calculations with sufficient accuracy of debalances inertia moments.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.