Научная статья на тему 'УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ГАРМОНИК ТОКА'

УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ГАРМОНИК ТОКА Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
34
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВЕБЕР-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧЕГО ЦИКЛА / ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО / МЕТОД ГАРМОНИЧЕСКОГО БАЛАНСА

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Кучеров Виктор Александрович, Бакланов Алексей Николаевич

В статье описано аппаратная реализация устройства измерений гармоник тока, используемого для построения измерительных систем реализующих метод гармонического баланса.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEVICE FOR MEASURING CURRENT HARMONICS

The article describes the hardware implementation of the current harmonics measurement devices used for the construction of the measuring system realizing the method of harmonic balance.

Текст научной работы на тему «УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ГАРМОНИК ТОКА»

получением прекрасного качества металла. Хотя и тогда металловыход был тоже не высок, но существуют пути его повышения.

Горячая деформация таких заготовок опробована на различных агрегатах и дала положительный результат [1].

О качестве полученных труб свидетельствует хотя бы тот факт, что они были аттестованы и применены по техническому решению, вместо труб по ТУ 14-3р-197-2001. Аттестовать данные трубы по этим ТУ не имело возможности из-за особенности данных ТУ, а именно: трубы по ним должны быть произведены из заготовки только определенных ТУ, а указанные ранее ТУ не входили в этот перечень.

Волочение - процесс известный давно, и его можно успешно развивать на производствах различных типов [2] без значительных капитальных затрат.

Промышленность КНР пошла именно по пути применения волочения и уже освоено производство бесшовных труб из нержавеющих аустенитных марок стали диаметром до 1000 мм.

Следует заметить, что оборудование, которое может быть использовано для реализации процесса волочения уникально, а вообще данное производство, включающее кроме него еще множество другого оборудования, то для повышения его рентабельности необходимо рассмотреть и реализацию других его возможностей.

ДРУГИЕ ВОЗМОЖНОСТИ

Имеется потребность в высокопрочных трубах, работающих при сверхвысоких давлениях. В настоящий момент они производятся при помощи глубокого сверления сплошных заготовок, а при их длине 12 - 18 метров, существует множество проблем, которые мог бы решить процесс волочения.

Существует технологический процесс получения оправок трубопрокатных станов[3].

Уникальность его заключается в том, что для изготовления оправок используются оправки, пришедшие в негодность и списанные в металлолом, при этом получаемые изделия в несколько раз работоспособнее первичных оправок. Кроме этих оправок, существуют ремонтные оправки, т.е те которые возможно переточить для производства более мелких размеров труб и при этом образуются сотни тонн стружки, которые стоит попытаться также превратить в заготовки для оправок. И для этого потребуется большой волочильный стан.

Также существует класс высокопрочных азотистых сталей, технология изготовления крупных изделий из них практически не освоена[4]. Особые проблемы были при производстве быстрорежущих сталей, которые решены с использованием гранульной технологии[5]. В СПбГПУ состоялась защита диссертации Разумова Н.Г. «Получение порошковой высокоазотистой стали методом механического легирования железа аустенитообразующими элементами в азотосодержащей атмосфере» на соискание ученой степени кандидата технических наук. В процессе работы над ней была получена механическим легированием высокопрочная азотистая сталь в виде порошка. А может быть для получения компактных крупных изделий необходимо использовать большой волочильный стан. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представлены два процесса (экструдинг и волочение) получения бесшовных труб большого диаметра из нержавеющих аустенитных марок стали, которые могут решить проблемы удовлетворения потребности в них для производства агрегатов атомных электростанций, однако, при всей привлекательности, следует заметить:

1. Данные пути развития этой отрасли могут идти параллельно;

2. Второй путь, всё-таки должен быть менее затратным, по ряду причин;

3. Трубы, полученные вторым способом, по качеству металла должны быть лучше, исходя из специфики основополагающих технологий этих процессов.

4. Загрузка оборудования по второму варианту более перспективна.

Литература

1. Кулик Г.Н. Трубы из нержавеющих сталей: обобщение опыта переработки//Станочный парк, №6(72), 2010. [см. также: stanko-produkt.ru/sp/articles.php].

2. Комаишко С.Г., Кулик Г.Н., Моисей М.В. Волочение в машиностроении.-СПб.: ХИМИЗДАТ, 2012.-56с., ил.

3. Патент №2531077 «Способ изготовления оправок для трубопрокатного стана»

4. Назарьян В.А., Кулик Г.Н Совершенствование технологии производства заготовок гребных валов из стали 0Х18Н5Г12АБ (НН3Б)//Заготовительные производства в машиностроении. №2. 2011. С.24-29.

5. Кулик Г.Н. Обобщение отечественного опыта ковки быстрорежущих сталей// Заготовительные производства в машиностроении. №12. 2011. С.25-30.

УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ГАРМОНИК ТОКА

Кучеров Виктор Александрович

кандидат технических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования, «Южно-Российский государственный политехнический, университет (НПИ) имени М.И. Платова», г. Новочеркасск

Бакланов Алексей Николаевич

Студент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова», г. Новочеркасск

DEVICE FOR MEASURING CURRENT HARMONICS

Kucherov Viktor Aleksandrovich, candidate of Science, docent, Federal State Budget Educational Institution of Higher Professional, Educational "Platov South-Russian, State Polytechnic

Baklanov Aleksey Nikolaevich, student, Federal State Budget Educational, Institution of Higher Professional, Educational "Platov South-Russian, State Polytechnic, University (NPI)", Novocherkassk АННОТАЦИЯ

В статье описано аппаратная реализация устройства измерений гармоник тока, используемого для построения измерительных систем реализующих метод гармонического баланса. ABSTRACT

The article describes the hardware implementation of the current harmonics measurement devices used for the construction of the measuring system realizing the method of harmonic balance.

Ключевые слова: вебер-амперная характеристика рабочего цикла, электротехническое устройство, метод гармонического баланса

Keywords: Weber-ampere characteristic of the operating cycle, electrical device, method of harmonic balance

При реализации метода определения вебер-ам-перной характеристики электротехнического устройства [1-5] требуется определять значения нечетных гармоник тока. Разработан прибор позволяет измерять гармоники

тока в широком диапазоне частот, с высокой чувствительностью и малой погрешностью.

Структурная схема измерителя гармоник тока показана на рис. 1.

1

ВХОДНОЙ 2 ^ ПОЛОСОВОЙ КВАДРАТИЧНЫЙ

УСИЛИТЕЛЬ ключ ФИЛЬТР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Рис. 1. Структурная схема измерителя гармоник тока

Входной усилитель состоит из потенциометра и предварительного усилителя. Исследуемое напряжение с входного усилителя подается на полосовой фильтр или на квадратичный преобразователь. После квадратичного преобразователя сигнал подается на аналого-цифровой преобразователь с которого оцифрованный сигнал поступает на микроконтроллер. Индикация производится с помощью 7-сегментных индикаторов.

Измерение коэффициента гармоник тока осуществляется в два этапа. На первом этапе ключ ставится в первое положение, и весь сигнал, проходя через входной усилитель, состоящий из потенциометра и предварительного усилителя, подается на квадратичный преобразователь, который возводит напряжение в квадрат, после чего сигнал фиксируется. Потенциометром входное напряжение регулируется так, чтобы фиксированный сигнал принимал заранее заданное значение шкалы (100 %).

На втором этапе полосовой фильтр настраивается на частоту измеряемой гармоники. Ключ ставится во второе положение, и фиксируется отфильтрованное напряжение. Показания в данном случае дают процентное соотношение искомой гармоники ко всему сигналу.

Входным сигналом представленного прибора, является ток протекающий в рабочей обмотке электротехнического устройства. Для получения вебер-амперной ха-

рактеристики без демонтажа исследуемого устройства используется первичный преобразователь напряженности [6-9]. При помощи которого реализуется бесконтактное измерение тока.

Литература

1. Ланкин М.В., Ланкин А.М. Решение обратной задачи метода гармонического баланса / В сборнике: Междисциплинарные исследования в области математического моделирования и информатики Материалы 4-й научно-практической internet-конференции. отв. редактор Ю.С Нагорнов. Ульяновск, 2014. С. 117-122.

2. Ланкин М.В. Приборы и методы контроля магнитных свойств постоянных магнитов. - Новочеркасск: Южно-Российский гос. технический ун-т (Новочеркасский политехнический ин-т), 2007, 292 с.

3. Ланкин А.М., Ланкин М.В. Метод измерения вебер-амперной характеристики электротехнических устройств / Современные проблемы науки и образования. 2014. № 1. С. 246.

4. Lankin A.M., Lankin M.V. Getting weber - voltage characteristics using the metod of harmonic balance \ В сборнике: The Second International Conference on Eurasian scientific development Proceedings of the Conference. 2014. С. 264-270.

5. Ланкин А.М., Ланкин М.В., Наракидзе Н.Д. Метод измерения вебер-амперной характеристики базирующийся на решении обратной задачи МГБ / Современные проблемы науки и образования. 2014. № 4. С. 167.

6. Ланкин М.В., Наракидзе Н.Д. Оптимизация параметров измерительного преобразователя напряженности магнитного поля / Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2008. № 2. С. 3235.

7. Патент 2147752 Россия МКИ G01R33/02. Быстродействующее устройство для измерения напряжен-

ности магнитного поля / М.В. Ланкин, Н.И. Горба-тенко, В.В. Гречихин, Д.Д. Савин, Г.В. Ланкина, Прокопов С.В. - Опубл. 20.04.2000, Бюл. N 11

8. Пат.2154280 Россия МКИ G01R33/02. Устройство для измерения напряженности магнитного поля / Д.Д. Савин, М.В. Ланкин, Н.И. Горбатенко, В.В. Гре-чихин, Г.В. Ланкина, С. В. Прокопов - Опубл. 03.08.2000, Бюл. N 22.

9. Пат.2155968 Россия МКИ G01R33/02. Устройство для измерения напряженности магнитного поля / М.В. Ланкин, Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, Д.Д. Савин, Г.В. Ланкина, Е.Г. Ткаченко - Опубл. 10.09.2000, Бюл. N 25.

w

ЦИФРОВОМ СИНТЕЗАТОР УПРАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛОВ

Кучеров Виктор Александрович

кандидат технических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования, «Южно-Российский государственный политехнический, университет (НПИ) имени М.И. Платова», г. Новочеркасск

Бакланов Алексей Николаевич

Студент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова», г. Новочеркасск

DIGITAL SYNTHESIZER CONTROLLED BY A SIGNAL

Kucherov Viktor Aleksandrovich, candidate of Science, docent, Federal State Budget Educational, Institution of Higher Professional, Educational "Platov South-Russian, State Polytechnic

Baklanov Aleksey Nikolaevich, student, Federal State Budget Educational, Institution of Higher Professional, Educational "Platov South-Russian, State Polytechnic, University (NPI)", Novocherkassk АННОТАЦИЯ

В статье описано устройство, обеспечивающее генерирование сигналов управления произвольной формы. Такие устройства находят широкое применение в магнитоизмерительных системах. ABSTRACT

The article describes a device for producing a control signal of arbitrary shape. Such devices are widely used in magnetic measurement systems.

Ключевые слова: электротехническое устройство, метод гармонического баланса Keywords: electrical device, method of harmonic balance

Сконструированный табличный цифровой синтезатор сигналов позволяет сформировать закон изменения напряжения для систем диагностики электротехнических устройств [1-6] и токов возбуждения ферромодуляцион-ных измерителей напряженности магнитного поля [7-10], с помощью цифрового метода, что способствует достижению высокой точности и удобству быстрой смены программы.

Бурное развитие цифровой электронной техники позволяет в большем числе случаев формирования аналоговых сигналов использовать цифровые методы.

В данной статье описан цифровой синтезатор синусоидального сигнала на основе прямого цифрового синтеза, имеющий стабильную амплитуду и перестраиваемую частоту в определённом диапазоне и форму сигнала, близкую к идеальной.

Наиболее распространены следующие методы синтеза частот:

- прямой аналоговый синтез (Direct Analog Synthesis, DAS) на основе структуры смеситель/фильтр/делитель;

- косвенный (indirect) синтез на основе фазовой автоматической подстройки частоты (Phase Locked Loop, PLL), при котором выходная частота формируется с помощью дополнительного генератора;

- прямой цифровой синтез (Direct Digital Synthesis, DDS), при котором выходной сигнал синтезируется цифровыми методами;

- гибридный синтез, представляющий собой комбинацию нескольких методов, описанных выше. Наиболее подходящим методом формирования

отсчетов функции sin является табличный метод. Переко-дировочная таблица (Look Up Table) размещается в ПЗУ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.