【摘要】：泵作為通用機(jī)械運(yùn)用非常廣泛,耗電量達(dá)全國(guó)用電量的17%左右,由于泵內(nèi)部流動(dòng)復(fù)雜,泵性能測(cè)試對(duì)于泵技術(shù)水平提高仍是最有效的手段。隨著變頻技術(shù)在泵節(jié)能方面的廣泛應(yīng)用,變頻工況下的泵性能測(cè)試也隨之具有重要的意義。目前變頻工況下的泵性能測(cè)試是通過(guò)工頻測(cè)試結(jié)合相似換算實(shí)現(xiàn),由于相似性誤差及諧波干擾使換算結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)相差較大,而直接用于變頻工況下的泵性能測(cè)試系統(tǒng)較少且由于諧波干擾使信號(hào)提取難度大,不易測(cè)量。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)泵性能測(cè)試系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交互程度上還需進(jìn)一步提高�；诖�,本文運(yùn)用實(shí)驗(yàn)研究、理論計(jì)算、電路仿真等方式研發(fā)一套基于變頻工況測(cè)量、功能集成、數(shù)據(jù)共享程度高的系統(tǒng),最后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證主要研究?jī)?nèi)容、結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1、針對(duì)變頻諧波對(duì)泵性能參數(shù)干擾方面的研究,本文通過(guò)采集變頻工況下泵性能參數(shù)相關(guān)信號(hào)研究諧波對(duì)其影響程度。據(jù)數(shù)據(jù)分析,變頻工況下電壓諧波畸變率達(dá)149%左右,壓力信號(hào)諧波干擾幅度達(dá)到52%左右,對(duì)上述信號(hào)進(jìn)行截止頻率為100Hz的濾波處理,電壓諧波畸變率降低到3%左右,壓力信號(hào)諧波干擾幅度降低到5%左右,數(shù)據(jù)相對(duì)平滑穩(wěn)定接近真實(shí)值,在一定程度上可以進(jìn)行測(cè)量。2、針對(duì)諧波干擾使參數(shù)不易測(cè)量的問(wèn)題,本文根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體嵌入式設(shè)計(jì),具體從以下方面展開(kāi):(1)在變頻工況三相電、進(jìn)出口壓力、流量測(cè)量方面,硬件上設(shè)計(jì)低通濾波電路對(duì)變頻工況采集的信號(hào)進(jìn)行首次濾波,結(jié)合π型濾波、光電隔離等電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行二次濾波。軟件上設(shè)計(jì)滑動(dòng)濾波算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理;(2)在變頻工況轉(zhuǎn)速測(cè)量方面,硬件上提出一種感應(yīng)線圈結(jié)合電能芯片的采集方案。從芯片讀取電機(jī)定子頻率,同時(shí)設(shè)計(jì)線圈匝數(shù)結(jié)合巴特沃斯濾波、限幅放大、整形電路提取電機(jī)轉(zhuǎn)子頻率,綜合定、轉(zhuǎn)子頻率得到轉(zhuǎn)速。軟件上設(shè)計(jì)滑動(dòng)濾波算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理;(3)在模塊協(xié)調(diào)運(yùn)行方面,設(shè)計(jì)一種時(shí)間調(diào)度方案,將各模塊對(duì)應(yīng)程序封裝成子程序,根據(jù)程序復(fù)雜度、優(yōu)先級(jí)等設(shè)計(jì)程序執(zhí)行邏輯和時(shí)長(zhǎng),合理運(yùn)用MCU內(nèi)存,提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。3、針對(duì)傳統(tǒng)泵性能測(cè)試系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交互方面程度不夠高的問(wèn)題,設(shè)計(jì)工業(yè)屏交互端、PC端上位機(jī)、安卓客戶端三種人機(jī)交互模式,實(shí)現(xiàn)泵性能參數(shù)多種方式的傳輸和共享,不僅提高了數(shù)據(jù)交互程度同時(shí)實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)泵性能狀態(tài)全方位、多角度的監(jiān)測(cè)。4、最后開(kāi)發(fā)基于STM32嵌入式變頻工況測(cè)試系統(tǒng)樣機(jī),通過(guò)搭建系統(tǒng)驗(yàn)證試驗(yàn)臺(tái),設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)多組測(cè)試數(shù)據(jù)分析,本系統(tǒng)采集的泵性能參數(shù)誤差均小于0.5%,結(jié)合系統(tǒng)各參數(shù)綜合不確定度,該系統(tǒng)符合國(guó)家泵性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH38
【圖文】：

技術(shù)路線圖

江 蘇 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 變頻工況諧波對(duì)泵性能參數(shù)干擾及實(shí)驗(yàn)?zāi)軈?shù)的影響程度是變頻工況泵性能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)的頻工況下性能測(cè)量的意義以及在測(cè)量過(guò)程中參數(shù)受章變頻工況諧波對(duì)泵性能參數(shù)干擾程度做具體研究，進(jìn)行展開(kāi)，具體思路如下：諧波產(chǎn)生和干擾一種被廣泛接受的節(jié)能調(diào)節(jié)方式，通過(guò)改變工頻調(diào)節(jié)能，在泵系統(tǒng)節(jié)能方面運(yùn)用很廣泛，下圖為變頻器整

方案對(duì)信號(hào)干擾的理論分析，結(jié)合需要測(cè)量的臺(tái)研究泵在變頻工況運(yùn)行時(shí)，諧波對(duì)三相驗(yàn)所采用的設(shè)備包括電磁感應(yīng)線圈，壓力，MITSUBISHI F700 變頻器，8962C1 高頻用表，研究?jī)?nèi)容及方案如下：影響測(cè)量變頻器輸出的電壓值，分析電參儀采8962C1 電參儀內(nèi)部具備濾波模塊，需要濾節(jié)變頻器頻率使泵在 45Hz、40Hz、35Hz、采集有、無(wú)開(kāi)啟濾波功能時(shí)的電壓波形圖波畸變率衡量諧波對(duì)其干擾程度，測(cè)量設(shè)備

【參考文獻(xiàn)】

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1 習(xí)近平;;關(guān)于《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃的建議》的說(shuō)明[J];實(shí)踐(思想理論版);2015年11期

2 余光偉;劉江山;范四輩;毛衛(wèi)勇;;基于虛擬儀器技術(shù)的速度測(cè)量系統(tǒng)[J];儀表技術(shù)與傳感器;2013年10期

3 董慧群;王福明;;基于LabWindows/CVI的數(shù)據(jù)庫(kù)編程[J];山西電子技術(shù);2011年04期

4 高紅斌;張汝琦;孫楠;楊了;;相似定律在離心泵設(shè)計(jì)中的簡(jiǎn)易應(yīng)用[J];機(jī)械工程與自動(dòng)化;2010年05期

5 李茂亮;高敬貝;賈仁松;王rc;;基于虛擬儀器技術(shù)的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電機(jī)與控制應(yīng)用;2010年07期

6 施惠豐;袁道華;;基于多核的多線程程序優(yōu)化研究[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2010年06期

7 潘中永;倪永燕;袁壽其;李紅;;基于動(dòng)靜干涉的離心泵轉(zhuǎn)速測(cè)量機(jī)理與實(shí)驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2010年03期

8 王希波;彭海勇;鄧康耀;;基于數(shù)據(jù)采集卡的轉(zhuǎn)速測(cè)量方法及實(shí)現(xiàn)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2007年02期

9 吉磊;徐唐福;;抽水蓄能電站靜止變頻裝置系統(tǒng)的間諧波分析[J];湖北電力;2006年05期

10 高鴻斌;王國(guó)勝;薛立新;李媛;;基于LabWindows/CVI的虛擬數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)[J];航空計(jì)算技術(shù);2006年04期

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1 江友華;高壓大功率異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載調(diào)速技術(shù)的研究[D];上海大學(xué);2006年

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1 于明明;固液兩相流泵送性能參數(shù)的測(cè)試技術(shù)研究[D];河北工程大學(xué);2014年

2 王續(xù)東;數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在諧波檢測(cè)上的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

3 陳燕燕;變頻調(diào)速系統(tǒng)抗干擾問(wèn)題實(shí)驗(yàn)研究[D];東北大學(xué);2012年

4 肖周勇;基于LabVIEW的水泵性能測(cè)試系統(tǒng)的研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2012年

5 仲汝新;智能化異步電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)研制[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

6 孟振飛;基于STM32處理器的水泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2010年

7 趙磊;伺服及變頻驅(qū)動(dòng)環(huán)境下測(cè)試系統(tǒng)抗干擾理論和方法研究[D];天津理工大學(xué);2009年

8 王玲玲;汽車?yán)鋮s水泵測(cè)試系統(tǒng)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

9 何謝振;基于虛擬儀器的大型立式水泵機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)研究[D];河海大學(xué);2007年

10 曹愛(ài)紅;水泵綜合參數(shù)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的研究[D];蘭州理工大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2784862