Measúnú neamhcinsitheachta do Mheastachán Trasnóir Vochtaine Gréasáin

1. Íochtú

Mar chuid mhíleata de mhóiríní tomhais i gcórais fhuinnimh, tá do chruinneas tomhais an trandaitheora voltáis eolaíoch gréasaí go díreach comhdháilte le gníomhú stiúrtha agus rialacháin córas fhuinnimh. Sa phrionsabal, mar gheall ar charachtar inmhinne na n-eacromh, factóirí comhshaoil, agus teorainn modhanna tomhais, is minic a bhfuil neamchruinneacht sa torthaí tomhais trandaitheoirí voltáis. Tá an neamchruinneacht seo tar éis a bheith ag tionchar ar chruinneas sonraí fuinnimh, agus ag míleadh beartais scéimeanna seoladh, rialú, agus cosaint córas fhuinnimh. Mar sin, is criticiálta taighde iomlán ar modhanna meastacháin don neamchruinneacht chun cruinneas tomhais córas fhuinnimh a fheabhsú.

Is é príomhaidhm an taighde seo anailís shistéimeach a dhéanamh ar fhorfactors a thugann isteach ar neamchruinneacht tomhais trandaitheoirí voltáis, lena n-áirítear drift tearmacha, seanadh, agus sábháilteacht na n-eacromh, agus athruithe teocht, uaire, agus réimsí eilectromagnetacha sa chothrom. Tríd seo, díreofar ar modhanna meastacháin neamchruinneachta eolaíocha agus réasúnta a aimsiú. Le modhanna matamaiticiúla a chruthú bunaithe ar phrionsabail staitistic agus eolaíocht mhoirimh, déanfar meastachán compordach ar neamchruinneacht tomhais trandaitheoirí voltáis eolaíoch gréasaí faoi scáth cothrom agus oiriúnach, ag tabhairt bonn teoiriciúil agus tacaíocht teicniúil chun rialacha níos cruinne a chur i bhfeidhm agus cáilíocht trandaitheoirí voltáis a fheabhsú.

2. Taispeántas Meastacháin Neamchruinneachta Tomhais
2.1 Obair Eipeireachta

D'fheidhmíodh ríomhaire calibraithe voltáis cruinn le héagóir 0.001, ag lorg tomhais idir 1–1000 V, chun an neamchruinneacht a meast. Tá an trandaitheoir voltáis atá á sheiceáil dírithe ar scéalta le voltáis bunscoile 10 kV–50 kV agus voltáis dearaid 100 V, le leibhéal cruinneas 0.02. Tá struchtúr an trandaitheora voltáis eolaíoch gréasaí léirithe i gClár 1.

Tá an cothrom eipeireachta suite ag teocht shonrach 20 ± 2 °C, agus tuairisc uaire á choimeád faoi 60%, chun tionchar comhshaoil a scrios ó thoradh na tomhais.

2.2 Modh Seiceáil agus Tomhais do Trandaitheoirí Voltáis Eolaíoch Gréasaí

Tríd an trandaitheoir voltáis eolaíoch gréasaí léirithe i gClár 1 a úsáid mar chuí, cuireadh ciorcal ceangail comparáideach i bhfeidhm. Seo a chuir geilleadh cothrom idir an trandaitheoir voltáis eipeireachta agus an chuí, mar a léirítear i gClár 2.

Ina dhiaidh sin, léiríonn agus ríomhaíonn córas tomhais digiteach ard-chruinnis an éagóir ar an trandaitheoir voltáis eipeireachta. Is é DHBV - 110/0.02 an chuí, ag cur cruinneas casta faoin seiceáil. Do tharla na pointe voltáis raite 0.5%, 2%, 10%, 50%, agus 110% a shocrú chun a réimse gnímh a chlúdach. Cé go mbaineann na pointí éagsúla le límite éagóir ceadaithe cothrom, d'fhéadfadh drift teocht agus seanadh na n-eacromh a chur go mór i bhfeidhm ar stiúrthacht acu. Mar sin, caithfear an stiúrthacht a shainaithníodh gach pointe a shamhlú chun éigean na neamchruinneachta a chur faoi smacht, ag críochnú riachtanais an scéime fuinnimh do theicneolaíocht tomhais ardchruinneas.

3. Modh Matamaiticiúil

Sa taispeántas eipeireachta chun an neamchruinneacht a meast, nuair a sheiceálann sé cruinneas an duine atá á sheiceáil, measaítear a neamchruinneacht trí roinnt dimensí, mar shampla, éagóir cruinneas agus laghdú phás. Léiríonn na díriúcháin seo an difríocht idir an luach tomhais agus an fhírinne, agus féadfaí modhanna matamaiticiúla neamhspleách a chruthú chun an méid seo neamchruinneachta a scríobh. Dá bharr, is féidir an éagóir cruinneas Y a léiriú trí mhódh régráisiúil líneach, agus is é an fhoirm:

Atheantais an modh β0 agus β1; X is an tsamhla iontrála den trandaitheoir voltáis eolaíoch gréasaí; ε is an téarma éagóir randaimh. Dá ngairid a léiriú, an laghdú phás φ, is féidir é a léiriú trí mhódh fuinneamhach trigonometach, agus is é an fhoirm:

Atheanta α an phás laghdú fíor; θ(X) is fuinn laghdú phás a ndéantar é a athrú leis an samhla iontrála. Dá bharr, féadfaí téarmaí neamhlinnéar nó meastachán polinómach a chur chun cinn chun cruinneas an modh a fheabhsú. Tá bonn teoiriciúil agus uirlisí ciorclach a chuirtear ar fáil trí na modhanna matamaiticiúla seo chun an neamchruinneacht tomhais a meast go compordach agus go córasach.

4.Torthaí an Taispeántais Meastacháin Neamchruinneachta

I seiceáil trandaitheoirí voltáis eolaíoch gréasaí, taispeántas roinnt luachanna voltáis chun an neamchruinneacht a meast. Roghnaíodh na pointe voltáis raite 0.5%, 2%, 10%, 50%, agus 110% agus tomhais i gcomparáid. Tá an luach meánach difríochta ampach agus laghdú phás a chuir i bhfeidhm agus a ríomhaíodh mar luachanna réamhráite ag an leibhéal voltáis cothrom, chun an neamchruinneacht forbartha an trandaitheora eipeireachta a meast go cruinn.

4.1 Meastachán Neamchruinneachta Cineál A

Léiríonn an neamchruinneacht cineál A an scatadh idir na torthaí a fuarthas le linn tomhais i gcónaí ar an rud céanna. Is é an fhoirm ríomha:

Atheanta n is an líon tomhais; xi is an luach tomhais iúdarach; x̄ is an luach meánach tomhais.

Ansin, do na pointe voltáis raite 0.5%, 2%, 10%, 50%, agus 110%, tá torthaí an meastacháin neamchruinneachta cineál A léirithe i gClár 1.

Mar a fheictear ó gClár 1, mar a théann an pointe voltáis raite, is í an treoch atá ag an neamchruinneacht cineál A ar an difríocht ampach agus ar an laghdú phás a ardú. Tá an trandaitheoir voltáis níos stiúrtha ag luachanna voltáis ísle, agus tá an torthaí tomhais níos cruinne. Ach ag luachanna voltáis airde, tá níos mó feidhmeanna ag teacht chun cinn, agus tá an torthaí tomhais níos briste.

4.2 Meastachán Neamchruinneachta Cineál B

Faoin JJF 1059.1—2022 Meastachán agus Forbairt Neamchruinneachta Tomhais, tar éis an neamchruinneacht cineál B a thabhairt amach ó eolas aitheanta a úsáid chun a chéim a meast. D'fhéadfadh an t-eolas seo a bheith san ábhar spéacsaeolaíochta ón mbunaitheoir, sonraí modhanna calibraithe aitheanta, nó anailís staitistic ar data tomhais stairiúil. Is é an croílár an neamchruinneacht cineál B an réimse athraithe luach tomhais a dhéanamh bunaithe ar eispéireacht nó eolas gairmiúil, agus is é an leathréimse a chuid dá réimse.

Ansin, roghnaítear fachtóir chothrom maith k chun a chur i bhfeidhm bunaithe ar charachtar an dámh dóchúil agus an ráta creidmheasa. Má tá luachanna tomhais conspóideach sa réimse (gach luach ag baint páirt cothrom), úsáidtear an modh réimse conspóideach, agus is féidir le k a bheith mar a chuid de √3 chun a chinntiú go bhfuil an meastachán cruinn agus comhdháilte. Is é an fhoirm ríomha an neamchruinneacht cineál B:

Atheanta a is an leathréimse athraithe tomhais.

Do na pointe voltáis raite 0.5%, 2%, 10%, 50%, agus 110%, tá torthaí an meastacháin neamchruinneachta cineál B léirithe i gClár 2.

Mar a fheictear ó gClár 2, ag pointí voltáis raite éagsúla, bíonn an neamchruinneacht ag ardú mar a théann an luach voltáis. I gcomparáid leis an neamchruinneacht cineál A, tá an meastachán neamchruinneachta cineál B níos cothrom leis an cruinneas agus an iomláine eolais aitheanta, ag léiriú meastachán réamhchúis ar fhorfactors an trandaitheora voltáis tomhais. Mar sin, i gcúrsaí gníomhú, is féidir an neamchruinneacht cineál A agus cineál B a chur i gcomparáid chun an torthaí tomhais a mheas go cruinn agus go cruinn.

4.3 Meastachán Neamchruinneachta Cothrom Comhtháite

Nuair a meastar an neamchruinneacht cothrom comhtháite, má tá torthaí seiceáil agus tomhais gach trandaitheoir voltáis eolaíoch gréasaí neamhspleách agus gan nasc (agus iad a chuid cothromais uile 0), leanann na neamchruinneachta an prionsabal comhtháite lineach. Bunaithe ar an modh seo, is féidir an meastachán neamchruinneachta cothrom comhtháite a léiriú leis an fhoirm:

Ansin, do na pointe voltáis raite 0.5%, 2%, 10%, 50%, agus 110%, tá torthaí an meastacháin neamchruinneachta cothrom comhtháite léirithe i gClár 3.

Mar a fheictear ó gClár 3, ag dul ó 0.5% go 110%, tá an neamchruinneacht cothrom comhtháite difríochta ampach agus laghdú phás ag fás go cruinn. Go sonrach, an neamchruinneacht difríochta ampach ag ardú ó 0.008% go 0.085% (daichfas 10), agus an laghdú phás ag ardú ó 0.05° go 0.35° (daichfas 7). Tá an treoch seo ag léiriú go bhfuil an trandaitheoir níos suime sa chomhshaoil amháin agus an luach voltáis ag ardú, agus ag cur leis an neamchruinneacht tomhais. Ach níl aon athruithe éagsúla data, ag léiriú go bhfuil an próiseas meastacháin cruinn agus comhdháilte.

5.Conradh

Sa taighde ar an modh meastacháin neamchruinneachta do thorthaí seiceáil agus tomhais trandaitheoirí voltáis eolaíoch gréasaí, cuireadh anailís ar fhorfactors a thugann isteach ar chruinneas tomhais, agus cuireadh modhanna meastacháin eolaíocha agus réasúnta i bhfeidhm. Tríd anailís teoiriciúil agus eipeireachta, ní hamháin go bhfuil an torthaí tomhais trandaitheoirí voltáis níos cruinne, ach tá garántas casta ann chun an gníomhú stiúrtha córas fhuinnimh a chur i bhfeidhm go stiúrtha.