Структура программно-аппаратного комплекса для исследования электрических машин постоянного тока. Часть 1

Разработаны структура программно-аппаратного комплекса для исследования электрических машин постоянного тока и математическая модель его электромеханической части, учитывающая влияние температуры на сопротивление обмотки якоря. Программно-аппаратный комплекс реализуется на плате Arduino Uno. Отличительной особенностью комплекса является модульная структура, позволяющая проводить исследования электрических машин постоянного тока в различных режимах работы (пуск, регулирование частоты вращения якоря, реверсирование, торможение). Кроме того, имеется возможность реализации различных законов изменения нагрузочного момента, для чего в состав программно-аппаратного модуля входят исследуемая и нагрузочная электрические машины постоянного тока, которые механически соединены между собой с помощью муфты и работают в двигательном и генераторном режимах соответственно. Предложенная модель позволяет описывать электромагнитные процессы в электрических машинах постоянного тока с учетом влияния температуры на сопротивление обмотки якоря, а также перегрева отдельных частей электрической машины. Представленный программно-аппаратный комплекс может найти практическое применение в исследовательских лабораториях при исследовании электрических машин постоянного тока в различных режимах работы.

1. Хлопцов, А. С. Совершенствование методики и средств диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла машин постоянного тока: дис. ... канд. техн. наук: 05.09.01 / А. С. Хлопцов. – Омск, 2016. – 154 л.

2. Алексеенко, К. Д. Применение микропроцессорной платформы «Ардуино» в учебной среде для практического изучения основ электропривода / К. Д. Алексеенко, И. А. Носенко // Современные прикладные исследования: материалы 5-й нац. науч.-практ. конф., Шахты, 17–19 марта 2021 г. – Новочеркасск: Юж.-Рос. госуд. политех. ун-т (НПИ) им. М. И. Платова, 2021. – Т. 1. – С. 195–200.

3. Овчинников, И. Е. Вентильные электрические двигатели и привод на их основе (малая и средняя мощность): курс лекций / И. Е Овчинников. – СПб.: КОРОНА-Век, 2006. – 336 с.

4. Васильев, Д. С. Векторные системы управления электроприводами: учеб. пособие / Д. С. Васильев, Б. И. Фираго. – Минск: Выш. шк., 2016. – 159 с.

5. Фираго, Б. И. Теория электропривода: учеб. пособие / Б. И. Фираго, Л. Б. Павлячик. – Изд. 2-е. – Минск: Техноперспектива, 2007. – 585 с.

6. Иванов, И. И. Электротехника: учеб. пособие / И. И. Иванов, Г. И. Соловьев. – 6-е изд. – СПб.: Лань, 2009. – 496 с.

7. Shin, W. G. Correlation analysis of brush temperature in brush-type DC motor for predicting motor life / W. G. Shin, Y. S. Song, Y. K. Seo // J. Mech. Sci. Technol. – 2012. – Vol. 26, Iss. 7. – P. 2151–2154. https://doi.org/10.1007/s12206-012-0534-0

8. A New Method for Sensorless Estimation of the Speed and Position in Brushed DC Motors Using Support Vector Machines / E. Vazquez-Sanchez [et al.] // IEEE Trans. Ind. Electron. – 2011. – Vol. 59, № 3. – P. 1397–1408. http://doi.org/10.1109/TIE.2011.2161651

9. Брускин, Д. Э. Электрические машины и микромашины: учебник / Д. Э. Брускин, А. Е. Зорохович, B. C. Хвостов. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1990. – 527 с.

10. Хитерер, М. Я. Синхронные электрические машины возвратно-поступательного движения: учеб. пособие / М. Я. Хитерер, И. Е. Овчинников. – СПб.: Корона принт, 2013. – 357 с.

11. Менжинский, А.Б. Электротехника : учеб. пособие / А. Б. Менжинский, А. Е. Каледа, А. Л. Сицко; под общ. ред. А. Б. Менжинского. − Минск: Воен. акад. Респ. Беларусь, 2022. − 529, [3] с.

12. Черный, В. В. Температурная зависимость сопротивления полупроводников и металлов: учеб.-метод. пособие / В. В. Черный, В. Э. Малаховская. – Минск: БНТУ, 2016. – 36 с.

13. Петин, В. А. Проекты с использованием контроллера Arduino / В. А. Петин. – СПб.: БХВ-Петербург, 2014. – 400 с.

14. Краткий обзор и перспективы применения микропроцессорной платформы Arduino / Е. Я. Омельченко [и др.] // Электротехн. системы и комплексы. – 2013. – № 21. – С. 28–33.

15. Выдрин, Д. Ф. Платформа Ардуино: преимущества / Д. Ф. Выдрин, А. О. Махнева, А. Р. Мавлютов // Academy. – 2017. – № 1 (16). – С. 9–12.

16. Шатуновский, В. Л. Комплекс для измерения электрических величин в системах электропитания на базе микроконтроллерных плат «Ардуино» / В. Л. Шатуновский, Н. Н. Портнягин, И. А. Мелик-Шахназарова // Электротехн. и информ. комплексы и системы. – 2018. – Т. 14, № 1. – С. 81–87.

17. Контроллер Ардуино / О. В. Царегородцева [и др.] // Современные технологии: актуальные вопросы, достижения и инновации: сб. ст. XXVIII Междунар. науч.-практ. конф., Пенза, 25 мая 2019 г. – Пенза: «Наука и Просвещение» (ИП Гуляев Г. Ю.), 2019. – С. 102–106.