Частотна локалізація та оцінювання параметрів сигналу тестування обмотки статора трифазного асинхронного двигуна

Abstract

UA: Ефективна експлуатація електричного рухомого складу залізниць можлива тільки за умови підтримання достатньо доброго технічного стану тягових електродвигунів, зокрема трифазних асинхронних. Важлива складова відповідних заходів – вимірювання електричних параметрів обмоток статора шляхом подання тестового сигналу. Точність вимірювань погіршують завадові струми в цій обмотці. Для її підвищення, а відтак – більш точного визначення технічного стану двигуна, необхідно науково обґрунтувати умови, сприятливі для проведення вказаних вимірювань. У роботі визначено діапазон частот тягового струму, вільний від завад, які мають місце в стаціонарному робочому режимі тягового трифазного асинхронного двигуна. Запропоновано обирати вид і параметри сигналу так, щоб його спектр розташовувався в цьому діапазоні. Розроблено математичну процедуру оцінювання параметрів тестового сигналу з урахуванням залишкових завад, розташованих у визначеному діапазоні частот. Використано методи спектрального аналізу завадових сигналів, а також метод оцінювання параметрів за критерієм найменших середніх квадратів. Шляхом комп’ютерного моделювання прикладу використання синусоїдного тестового сигналу з відомою частотою визначено точнісні характеристики такого оцінювання в широкому діапазоні амплітуд імпульсної завади і ступеня перекриття сигналу та завади в часі.

EN: Effective operation of electric railway rolling stock is possible only by maintaining a sufficiently good technical condition of traction electric motors, in particular three-phase asynchronous ones. An important component of the appropriate measures is the measurement of the electrical parameters of the stator windings by applying a test signal. The measurement accuracy is enhanced by interference currents in this winding. To increase it and more accurately determine the technical condition of the engine, it is necessary to scientifically substantiate the conditions favorable for carrying out these measurements. The work determines the frequency range of the traction current, free from interference that occurs in the stationary operating mode of a three-phase asynchronous traction motor. It is proposed to select the type and parameters of the signal so that its spectrum is located in this range. A mathematical procedure has been developed for estimating the parameters of the test signal, taking into account residual interference located in a certain frequency range. Methods of spectral analysis of interference signals were used, as well as a method for estimating parameters using the least mean squares criterion. By computer simulating an example of using a sinusoidal test signal with a known frequency, the exact characteristics of such an estimate are determined over a wide range of pulse interference amplitudes and the degree of signal overlap and interference over time.