Протоколы проектирования, инструментов и использования для распределенных в Situ тепловых горячих точках Мониторинг в электрических катушки с использованием FBG датчик мультиплексирования

Мониторинг тепловых горячих точек в электрических катушках имеет решающее значение в области электропроводки, поскольку он позволяет гораздо лучше понять здоровье устройства, оставшийся срок службы и близость к пределу конструкции. Моторная техника позволяет осуществлять мониторинг тепловых горячих точек в электрической спиральной структуре на основе применения мультиплексного электромагнитного иммунитета и мощности путем оптического зондирования волокна. Продвинутая производительность зондирования FPG, описанная в этом видео, уникальна и не может быть похожа на применение обычных датчиков, таких как активные тепловые пары, или применение методов тепловой оценки на основе сопротивления.

Датчики FBG по своей сути реагируют на тепловое и механическое возбуждение и являются хрупкими. Следовательно, их применение для близкого теплового зондирования с электрической катушки структур требует специальной процедуры, которая объясняется в этом протоколе. Сначала определите конструкцию и спецификации датчика на основе вашей целевой структуры катушки и особенностей системы допроса.

Тестовая катушка, показанная здесь, является стандартной моторной машиной класса H IEEE, типичной для электрических машинных катушек. При проектировании зондирования экрана убедитесь, что оптическое зондирование волокна остается оперативной в тепловой и механической среде, характерной для раны катушки зондирования приложений. Использование стандартного изгиба-нечувствительных полиамид одного режима волокна гарантирует, что датчик способен работать при температуре свыше 200 градусов по Цельсию и что он имеет механические свойства, которые позволяют ему быть согнуты, чтобы соответствовать желаемой геометрии катушки.

В этом приложении, четыре точки теплового зондирования должны быть установлены в четырех испытательных катушки поперечных центральных местах. Индивидуальные места зондирования идентифицируются на основе их скрытых стандартов теплового мониторинга для электрических машин. Расстояние между головками зондирования основано на геометрии катушки и выборе мест зондирования.

Далее укажите отдельные головки FBG длиной пять миллиметров и градуированные с различными длинами волн, размытые в пропускной способности от 1529 до 1560 нанометров, чтобы соответствовать используемой коммерческой оценке дознавателя и предотвратить интерференции сдвинутых длин волн. Здесь общая длина волокна указана до 1,5 метров. Первоначальные 1,2 метра упакованы в тефлон и позволяют подсовыться к внешнему устройству дознавателя.

Дополнительная длина 3 метра содержит четыре распакованные головы зондирования. На этом видео показан указанный датчик массива, который был изготовлен на коммерческой основе. Во-первых, удалите защитную крышку из разъема FC/APC диким.

Затем очистите лицо конца разъема, вытирая его мягко с оптическим разъемом чище. Далее убедитесь, что ключ правильно выровнены и подключить очищенный разъем зонда FBG к разъему канала дознавателя. Включите дознаватель и запустите программное обеспечение конфигурации.

На вкладке установки прибора наблюдайте отраженные спектры длин волн от зонда массива FBG. Четыре пика должны наблюдаться в связанном спектре каналов. В программном обеспечении установите частоту выборки до 10 Герц и установите границы спектра между FBG для предотвращения помех измерения.

Затем, в параметре измерения, назовите руководители FBG как FBG-1, FBG-2, FBG-3 и FBG-4. Выберите длины волн в виде количества, которое будет представлено графически на данном этапе. Соответствующе упаковывайте зону зондирования, где головки FBG запечатлены в массиве волокна с помощью заглядывать капилляр.

Это защитит стекловолокно и обеспечит изоляцию головки зондирования от механического возбуждения и даст исключительно тепловой датчик реакции возбуждения. Вырезать адекватную длину коммерческих выглядывать трубки до длины целевой структуры катушки с несколькими дополнительными сантиметрами, чтобы для вставки волокна и для покрытия тефлона заглянуть капиллярного сустава. Далее, принять тщательные измерения массива FBG и заглянуть капилляр для точного определения зондирования мест на внешней поверхности пик капилляра.

Это позволяет распоемлять головки зондирования FBG в целевых местах в испытательной катушке двигателя. Затем подготовь для более длительного использования сужаемую трубку соответствующего размера. Вставьте области зондирования волокна в пик капилляров и поддерживать заглянуть и тефлоновое соединение с помощью каптонной ленты.

Калибруйте упакованный датчик массива FBG, вставив его в тепловую камеру, чтобы извлечь его дискретную температуру по сравнению с точками длины волны. Область зондирования массива FBG формируется на основе геометрии катушки. Затем подключите градуированный оптическое волокно к следователю и запустите предварительно настроенную программную программу дознавателя.

Работайте в печи в последовательности тепловых точек стабильного состояния, создавайте таблицу из измеренных отражающих длин волн каждого отдельного FBG в массиве. Для каждой постоянной температуры, подражать ему в камере. Затем используйте записанную сдвинутую длину волны по сравнению с измерениями температуры, чтобы определить оптимальную температуру сдвиг длины волны подходят кривые и их коэффициенты для каждого FBG.

Вввествуем рассчитанные коэффициенты в соответствующие настройки программного обеспечения для дознавателя, позволяющего проводить онлайн-измерения температуры из массива FBG. Во-первых, построить и инструмент моторетты случайных ран катушки. Для этого установите выбранную эмалированную медную катушку класса H в ветроуправную аппарату и ветром половину катушки поворачивается на низкой скорости.

Затем, подходят подготовленные пик капилляров в центре катушки с помощью каптонной ленты. После правильного положения, ветер остальной части катушки поворотов. Поместите готовую катушку в раму двигателя.

Далее свяжите катушки моторетты и обмотки. С массивом FBG подключен к следователю, тщательно вставьте зондирования области волокна в пик капилляров до конца отверстия тефлона и заглянуть капилляры находятся в контакте. Переместите сужаемую трубку, чтобы покрыть концы капилляров и соответствующим образом возглавить ее до тех пор, пока не будет достигнута желаемая пригонка.

Чтобы начать статический тест, подключите моторетту к силовому окту и соедините dc-силовой подачи для впрыска моторной системы с током постоянного тока. Рекордные измерения до тех пор, пока тепловое равновесие катушки двигателя не будет достигнуто. Далее выполните не однородный тест на тепловое состояние.

Для этого теста, первый ветер внешней катушки, содержащей 20 поворотов вокруг выбранного раздела катушки испытания. С внешней катушки подключен к отдельному ДК питания, активизировать motorette с тем же тока постоянного тока, используемого в статическом тесте. Как только тепловое равновесие будет достигнуто, начните записывать тепловые измерения.

Наконец, активизировать внешнюю катушку с тока постоянного тока, чтобы обеспечить не равномерное тепловое состояние путем доставки локализованных теплового возбуждения на испытательной катушке. Прекратите запись измерений после того, как тепловое равновесие будет достигнуто. В ходе этого репрезентативного статического теплового испытания четыре внутренних показания температуры были взяты соответствующими головками массива FBG в соответствующих местах катушки.

Показания очень похожи с небольшими различиями между зарегистрированных индивидуальных измерений менее 1,5 градусов по Цельсию. После того, как внешняя 20-поворотная катушка была возбуждена, чтобы подражать не однородному состоянию катушки в структуре катушки, в тепловых измерениях наблюдалось явное изменение с перераспределением внутренней температуры катушки. Точка зондирования и ближайшая близость к внешней катушке, FBG4, измерили самый высокий тепловой уровень и самую дальнюю точку зондирования, FBG 2, измерили самый низкий.

Наблюдаемые показания четко связаны с вариациями в индивидуальном распределении головки зондирования, исследованной геометрией испытательной катушки. Это демонстрирует функциональные возможности встроенного в катушки датчика массива от мониторинга и выявления тепловых горячих тораньных распределений в случайных ране катушках. В этом видео мы продемонстрировали, как одно оптическое волокно с использованием технологии FBG может позволить распределенные измерения тепловых горячих точек в структуре электрической катушки.

Достижение этой цели будет чрезвычайно сложной задачей с помощью обычных датчиков. Для обеспечения точных измерений, принять особое внимание с упаковкой, установка, калибровка процедур. Они необходимы для уменьшения тепловой механической перекрестной чувствительности FBG, защиты волокна и позволяет принимать надежные тепловые показания.

Сообщенный метод предоставляет новые возможности для разработки специализированных приложений теплового мониторинга на месте в устройствах преобразования энергии, где обычные датчики оспариваются.