海洋环境下双馈电机电刷滑环系统电接触磨损量计算方法技术方案

本发明专利技术公开了海洋环境下双馈电机电刷滑环系统电接触磨损量计算方法，基于搭建的盐雾试验箱实验平台，进行磨损量影响因素和磨损量关系的实验，获得磨损量与磨损量影响因素之间的关系，构建磨损量初始模型；基于最小二乘法，获得实验中最优的库仑摩擦力、粘性摩擦斜率因子和粘性摩擦变化因子，对影响因素进行多项式拟合，获得影响因素的最高项次数；基于影响因素的最高项次数，更新磨损量初始模型，获得磨损量模型的相关系数，获得最终的磨损量模型。本发明专利技术依据电刷滑环的工作条件接触电流、接触压力、盐雾浓度、环境温度计算出电刷滑环系统的接触磨损量，此种计算方法的计算结果更加准确可信。确可信。确可信。

【技术实现步骤摘要】
海洋环境下双馈电机电刷滑环系统电接触磨损量计算方法


[0001]本专利技术涉及海洋环境下双馈电机电刷滑环系统电接触磨损量计算方法，属于电接触磨损量计算领


技术介绍

[0002]电刷滑环作为双馈电机静止和运动部件之间电能转换的重要部件，其本身的运行特性极其复杂，运行过程中温度较高，电刷磨损加剧，需要定期更换，其工作性能极易受环境影响。
[0003]电刷滑环接触复杂，磨损量计算困难，影响磨损量大小的因素比较多，海洋环境下情况变得更加复杂。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供海洋环境下双馈电机电刷滑环系统电接触磨损量计算方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供海洋环境下双馈电机电刷滑环系统电接触磨损量计算方法，包括：
[0006]基于搭建的盐雾试验箱实验平台，进行磨损量影响因素和磨损量关系的实验，获得磨损量与磨损量影响因素之间的关系；
[0007]基于磨损量与磨损量影响因素之间的关系，构建磨损量初始模型；
[0008]基于最小二乘法，获得实验中最优的库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
；
[0009]基于库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
，对影响因素进行多项式拟合，获得影响因素的最高项次数；
[0010]基于影响因素的最高项次数更新磨损量初始模型，获得磨损量模型的相关系数，获得最终的磨损量模型。
[0011]优先地，基于搭建的盐雾试验箱实验平台，进行磨损量影响因素和磨损量关系的实验，获得磨损量与磨损量影响因素之间的关系，包括：
[0012]基于搭建的盐雾试验箱实验平台，进行以下四类实验：
[0013](1)探测接触电流与磨损量关系的实验；
[0014](2)探测接触压力与磨损量关系的试验；
[0015](3)探测盐雾浓度与磨损量关系的实验；
[0016](4)探测环境温度与磨损量关系的实验；
[0017]基于上述实验，获得磨损量与接触电流、接触压力、盐雾浓度和环境温度的关系。
[0018]优先地，基于磨损量与磨损量影响因素之间的关系，构建磨损量初始模型，包括：
[0019]将接触电流、接触压力、盐雾浓度和环境温度引入磨损量初始模型中，基于改进库伦
‑
粘性磨擦力的磨损量初始模型为：
[0020][0021]式中，ρ为电刷材料密度，q为电刷材料的能量磨损率，F
c
为库仑磨损量，σ
v1
为粘性摩擦斜率因子，σ
v2
为粘性摩擦变化因子，v为电刷运行速度，sgn(v)为符号函数，M
b
表示单位时间磨损量，I为接触电流，F为接触压力，C为盐雾浓度，T为环境温度。
[0022]优先地，基于库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
，对影响因素进行多项式拟合，获得影响因素的最高项次数，包括：
[0023]基于实验中最优的库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
，分别对接触电流I、接触压力F、盐雾浓度C和环境温度T进行多项式拟合，获得接触电流I与库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
对应二次关系；接触压力F与库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
对应二次关系；盐雾浓度C与库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
对应二次关系；环境温度T与库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
对应二次关系；
[0024]因此将F
c
(I,F,C,T)、σ
v1
(I,F,C,T)、σ
v2
(I,F,C,T)中接触电流I、接触压力F、盐雾浓度C和环境温度T的最高项的次数为二次。
[0025]优先地，基于影响因素的最高项次数，更新磨损量初始模型，获得磨损量模型的相关系数，获得最终的磨损量模型，包括：
[0026]磨损量初始模型更新为：
[0027][0028]将实验中的接触电流I、接触压力F、盐雾浓度C和环境温度T数值代入磨损量初始模型的计算公式中，计算获得最贴近最优库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
的一组解a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3、d1、d2、d3、e1、e2、e3、f1、f2、f3、g1、g2、g3、h1、h2、h3、j1、j2和j3；
[0029]将上述一组解代入磨损量初始模型，获得最终的磨损量模型。
[0030]优先地，利用参数回归统计量判断磨损量模型是否合格，若卡方系数P小于显著性水平alpha，则判断磨损量模型合格。
[0031]优先地，显著性水平alpha＝0.05。
[0032]本专利技术所达到的有益效果：
[0033]本专利技术提供了一种电刷滑环系统电接触磨损量计算放法。可以依据电刷滑环的工作条件接触电流、接触压力、盐雾浓度、环境温度计算出电刷滑环系统的接触磨损量，此种计算方法有别于传统的计算方法，计算结果更加准确可信。
附图说明
[0034]图1是本专利技术的流程图；
[0035]图2是本专利技术电刷滑环系统磨损试验平台的结构图；
[0036]图3是本专利技术磨损量和接触电流之间的实验结果图；
[0037]图4是本专利技术磨损量和接触压力之间的实验结果图；
[0038]图5是本专利技术磨损量和盐雾浓度之间的实验结果图；
[0039]图6是本专利技术磨损量和环境温度之间的实验结果图。
[0040]图7是本专利技术库仑磨损量与接触电流的多项式拟合的折线图；
[0041]图8是本专利技术库仑磨损量与接触压力的多项式拟合的折线图；
[0042]图9是本专利技术库仑磨损量与盐雾浓度的多项式拟合的折线图；
[0043]图10是本专利技术库仑磨损量与环境温度的多项式拟合的折线图；
[0044]图11是本专利技术粘性摩擦斜率因子与接触电流的多项式拟合的折线图；
[0045]图12是本专利技术粘性摩擦斜率因子与接触压力的多项式拟合的折线图；
[0046]图13是本专利技术粘性摩擦斜率因子与盐雾浓度的多项式拟合的折线图；
[0047]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.海洋环境下双馈电机电刷滑环系统电接触磨损量计算方法，其特征在于，包括：基于搭建的盐雾试验箱实验平台，进行磨损量影响因素和磨损量关系的实验，获得磨损量与磨损量影响因素之间的关系；基于磨损量与磨损量影响因素之间的关系，构建磨损量初始模型；基于最小二乘法，获得实验中最优的库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
；基于库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
，对影响因素进行多项式拟合，获得影响因素的最高项次数；基于影响因素的最高项次数更新磨损量初始模型，获得磨损量模型的相关系数，获得最终的磨损量模型。2.根据权利要求1所述的海洋环境下双馈电机电刷滑环系统电接触磨损量计算方法，其特征在于，基于搭建的盐雾试验箱实验平台，进行磨损量影响因素和磨损量关系的实验，获得磨损量与磨损量影响因素之间的关系，包括：基于搭建的盐雾试验箱实验平台，进行以下四类实验：(1)探测接触电流与磨损量关系的实验；(2)探测接触压力与磨损量关系的试验；(3)探测盐雾浓度与磨损量关系的实验；(4)探测环境温度与磨损量关系的实验；基于上述实验，获得磨损量与接触电流、接触压力、盐雾浓度和环境温度的关系。3.根据权利要求2所述的海洋环境下双馈电机电刷滑环系统电接触磨损量计算方法，其特征在于，基于磨损量与磨损量影响因素之间的关系，构建磨损量初始模型，包括：将接触电流、接触压力、盐雾浓度和环境温度引入磨损量初始模型中，基于改进库伦
‑
粘性磨擦力的磨损量初始模型为：式中，ρ为电刷材料密度，q为电刷材料的能量磨损率，F
c
为库仑磨损量，σ
v1
为粘性摩擦斜率因子，σ
v2
为粘性摩擦变化因子，v为电刷运行速度，sgn(v)为符号函数，M
b
表示单位时间磨损量，I为接触电流，F为接触压力，C为盐雾浓度，T为环境温度。4.根据权利要求3所述的海洋环境下双馈电机电刷滑环系统电接触磨损量计算方法，其特征在于，基于库仑摩擦力F
c
、粘性摩擦斜率因子σ
v1
和粘性摩擦变化因子σ
v2
，对影响因素进行多项式拟合，获得影响因素的最高项次数，包括：基于实验中最优的库仑摩擦力F<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵帅，马宏忠，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：