【摘要】：泵作為通用機械運用非常廣泛,耗電量達全國用電量的17%左右,由于泵內(nèi)部流動復(fù)雜,泵性能測試對于泵技術(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試也隨之具有重要的意義。目前變頻工況下的泵性能測試是通過工頻測試結(jié)合相似換算實現(xiàn),由于相似性誤差及諧波干擾使換算結(jié)果與實際數(shù)據(jù)相差較大,而直接用于變頻工況下的泵性能測試系統(tǒng)較少且由于諧波干擾使信號提取難度大,不易測量。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)泵性能測試系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交互程度上還需進一步提高�；诖�,本文運用實驗研究、理論計算、電路仿真等方式研發(fā)一套基于變頻工況測量、功能集成、數(shù)據(jù)共享程度高的系統(tǒng),最后設(shè)計實驗方案對其進行驗證主要研究內(nèi)容、結(jié)論和創(chuàng)新點如下:1、針對變頻諧波對泵性能參數(shù)干擾方面的研究,本文通過采集變頻工況下泵性能參數(shù)相關(guān)信號研究諧波對其影響程度。據(jù)數(shù)據(jù)分析,變頻工況下電壓諧波畸變率達149%左右,壓力信號諧波干擾幅度達到52%左右,對上述信號進行截止頻率為100Hz的濾波處理,電壓諧波畸變率降低到3%左右,壓力信號諧波干擾幅度降低到5%左右,數(shù)據(jù)相對平滑穩(wěn)定接近真實值,在一定程度上可以進行測量。2、針對諧波干擾使參數(shù)不易測量的問題,本文根據(jù)上述實驗結(jié)論對系統(tǒng)進行總體嵌入式設(shè)計,具體從以下方面展開:(1)在變頻工況三相電、進出口壓力、流量測量方面,硬件上設(shè)計低通濾波電路對變頻工況采集的信號進行首次濾波,結(jié)合π型濾波、光電隔離等電路對信號進行二次濾波。軟件上設(shè)計滑動濾波算法對數(shù)據(jù)進一步處理;(2)在變頻工況轉(zhuǎn)速測量方面,硬件上提出一種感應(yīng)線圈結(jié)合電能芯片的采集方案。從芯片讀取電機定子頻率,同時設(shè)計線圈匝數(shù)結(jié)合巴特沃斯濾波、限幅放大、整形電路提取電機轉(zhuǎn)子頻率,綜合定、轉(zhuǎn)子頻率得到轉(zhuǎn)速。軟件上設(shè)計滑動濾波算法對數(shù)據(jù)進一步處理;(3)在模塊協(xié)調(diào)運行方面,設(shè)計一種時間調(diào)度方案,將各模塊對應(yīng)程序封裝成子程序,根據(jù)程序復(fù)雜度、優(yōu)先級等設(shè)計程序執(zhí)行邏輯和時長,合理運用MCU內(nèi)存,提高系統(tǒng)運行效率。3、針對傳統(tǒng)泵性能測試系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交互方面程度不夠高的問題,設(shè)計工業(yè)屏交互端、PC端上位機、安卓客戶端三種人機交互模式,實現(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)交互程度同時實現(xiàn)用戶對泵性能狀態(tài)全方位、多角度的監(jiān)測。4、最后開發(fā)基于STM32嵌入式變頻工況測試系統(tǒng)樣機,通過搭建系統(tǒng)驗證試驗臺,設(shè)計試驗方案對其進行驗證。根據(jù)多組測試數(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)符合國家泵性能測試標準。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH38
【圖文】：

技術(shù)路線圖

江 蘇 大 學 碩 士 學 位 論 文 變頻工況諧波對泵性能參數(shù)干擾及實驗?zāi)軈?shù)的影響程度是變頻工況泵性能測試系統(tǒng)設(shè)計的頻工況下性能測量的意義以及在測量過程中參數(shù)受章變頻工況諧波對泵性能參數(shù)干擾程度做具體研究，進行展開，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，通過改變工頻調(diào)節(jié)能，在泵系統(tǒng)節(jié)能方面運用很廣泛，下圖為變頻器整

方案對信號干擾的理論分析，結(jié)合需要測量的臺研究泵在變頻工況運行時，諧波對三相驗所采用的設(shè)備包括電磁感應(yīng)線圈，壓力，MITSUBISHI F700 變頻器，8962C1 高頻用表，研究內(nèi)容及方案如下：影響測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、無開啟濾波功能時的電壓波形圖波畸變率衡量諧波對其干擾程度，測量設(shè)備

【參考文獻】

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本文編號：2784862