Modelowanie matematyczne silnika komutatorowego prądu stałego i układu zasilania dla diagnostyki

Komutator silnika prądu stałego jest aproksymowany obwodami rezystancyjnymi. Parametry obwodów przyjmują skrajnie różne wartości w zależności od położenia kątowego wirnika. Utworzony dla celów diagnostyki model matematyczny silnika komutatorowego jest zbiorem sztywnych nieliniowych równań różniczkowych. Badania eksperymentalne zostały wykonane dla specjalnie zaprojektowanego silnika prądu stałego z uzwojeniem pętlicowym w wirniku. Konstrukcja silnika pozwala zrealizować przerwę jednego zezwoju wirnika i zwarcie dwóch grup zezwojów wirnika. W badaniach uszkodzenia realizowano oddzielnie i jednocześnie przy zasilaniu twornika z generatora napięcia stałego i z przekształtnika tyrystorowego. Z obliczeń i pomiarów wynika, że prądy wzbudzenia i twornika, jak również napięcia wzbudzenia i twornika zawierają informację o stanie silnika i mogą być zastosowane jako sygnały diagnostyczne.

The commutator of dc motor is approximated by equivalent resistance circuit. Extremely different values are assigned to circuit parameters depending on the angular position of the rotor. Created for diagnostics purposes mathematical model of commutator motor is a set of stiff nonlinear differential equations. Experimental investigations were carried out for specially designed dc motor with loop winding in rotor. Construction of this motor enables to realize the breaking of one rotor coil and shorting of two groups of rotor coils. In investigations the defects have been realized separately and simultaneously for armature powered from constant voltage generator and thyristor converter. From calculations and measurements implies that field and armature currents, as well as field and armature voltages contain information about the motor state and can be applied as diagnostic signals.