Бурбело Михайло Йосипович. Квазізрівноважені частотно-варіаційні вимірювальні системи електротехнічних об'єктів

brief description

Бурбело Михайло Йосипович. Квазізрівноважені частотно-варіаційні вимірювальні системи електротехнічних об'єктів: дис... д-ра техн. наук: 05.11.16 / Вінницький національний технічний ун-т. - Вінниця, 2005

Бурбело М.Й. Квазізрівноважені частотно-варіаційні вимірювальні системи електротехнічних об’єктів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.16 інформаційно-вимірювальні системи. Вінницький національний технічний університет, м. Вінниця, 2005.
У дисертації розроблено теоретичні засади побудови квазізрівноважених частотно-варіаційних вимірювальних систем, які полягають у введенні нових спектральних параметрів, що однозначно характеризують електротехнічні об’єкти за умов несинусоїдності, отриманні умов та критеріїв квазірівноваги, розробці методу аналізу квазізрівноважених частотно-варіаційних вимірювальних систем, що забезпечує дослідження процесів приведення вимірювальних кіл до заданих станів в загальному вигляді.
Розроблено та проаналізовано способи зрівноважування, структурні схеми вимірювальних систем.
Проведено експериментальні дослідження, що підтверджують адекватність розробленої теорії та ефективність запропонованих методів.

У дисертаційній роботі вирішено наукову проблему, яка полягає в створенні методології побудови квазізрівноважених частотно-варіаційних вимірювальних систем, призначених для вимірювання взаємозв’язаних параметрів електротехнічних об’єктів за умов дії напруг та струмів несинусоїдної форми.
Основні теоретичні та експериментальні дослідження, які виконані в дисертаційній роботі, можуть бути узагальнені такими висновками:

Обґрунтовано та введено нові спектральні параметри, які забезпечують відповідність спектральних і частотних характеристик і однозначно характеризують вимірювані об’єкти за даного гармонічного спектра напруг та струмів, що забезпечує можливість кількісної оцінки взаємозв’язаних параметрів електротехнічних об’єктів за умов несинусоїдності, а також уведено еквівалентні параметри, які дозволяють оцінити похибки вимірювань комплексних величин, що спричинені спотворенням синусоїдної форми напруг.
Вперше розроблено метод аналізу квазізрівноважених частотно-варіаційних вимірювальних систем, оснований на використанні узагальненої комплексної спектральної функції, що дає можливість роздільного вимірювання параметрів багатоелементних моделей електротехнічних об’єктів за умов несинусоїдності.
Обгрунтовано метод виявлення умов квазірівноваги в часовій області та формування критеріїв фіксації моментів їх досягнення, який оснований на лінійній залежності векторів, сформованих з миттєвих значень напруг. Отримані умови та критерії можуть бути використані для вимірювання параметрів лінійних і нелінійних електротехнічних об’єктів в скалярних та векторних режимах вимірювання. Встановлено зв’язок між критеріями фіксування станів квазірівноваги в часовій та частотній областях, з використанням якого отримано ряд нових критеріїв квазірівноваги в частотній області.
Розроблено метод синтезу квазізрівноважених вимірювальних систем з використанням узагальненої комплексної частотної функції відносних комплексних імітансів вимірюваного та зразкового двополюсників і операцій масштабування, диференціювання та інтегрування, який дозволяє дослідити процес приведення вимірювальних систем до станів квазірівноваги в загальному вигляді та синтезувати вимірювальні системи із заданими метрологічними характеристиками.
Розроблено нові способи зрівноважування квазізрівноважених частотно-варіаційних вимірювальних систем в скалярних режимах з використанням компонентно-різницевих та фазово-різницевих критеріїв квазірівноваги та у векторних режимах з використанням двох компонентних та компонентного і фазового критеріїв квазірівноваги, а також із встановленням частоти напруги живлення рівною частоті релаксації вимірюваного об’єкта, які забезпечують підвищення швидкодії та точності вимірювань за умов незалежної дії синусоїдною напругою різних частот, а також за умов несинусоїдності за рахунок покращення збіжності процесу зрівноважування.
Вперше розроблено квазізрівноважені спектрально-варіаційні вимірювальні системи, які забезпечують підвищення швидкодії та точності отримання інформації про параметри електротехнічних об’єктів за умов несинусоїдності напруги і струму, часово-імпульсні вимірювальні системи, які забезпечують отримання інформації про параметри нелінійних електротехнічних об’єктів і вимірювальні системи для компенсаційних установок, що забезпечують компенсацію реактивної потужності та безітераційне симетрування трифазних навантажень за умов несинусоїдності.
На основі теоретичних і експериментальних досліджень практично реалізовано та впроваджено вимірювальні системи для захисту асинхронних двигунів від перевантажень, для захисту компресорів від обледеніння, а також для компенсаційних установок.