FBG Sensör Lüplama kullanılarak Elektrikli Bobinlerde Situ Termal Sıcak Noktalar İzlemesi Için Tasarım, Enstrümantasyon ve Kullanım Protokolleri

Elektrikli bobinler içindeki termal sıcak noktaların izlenmesi, cihaz sağlığının, kalan ömrün ve tasarım sınırlarına yakınlığın çok daha iyi anlaşılmasını sağladığından, güç iletim alanında çok önemlidir. Motor tekniği, fiber optik algılama ile çok katlı elektromanyetik immün ve güç uygulamasına dayalı elektrik sarmal yapısı içindeki termal sıcak noktaların izlenmesini sağlar. Bu videoda açıklanan gelişmiş FPG algılama performansı benzersizdir ve aktif termal çiftler gibi konvansiyonel sensörlerin uygulanması na ya da direnç tabanlı termal tahmin tekniklerinin uygulanmasına çok benzemez.

FBG sensörleri doğal olarak termal ve mekanik uyarmaya duyarlıdır ve kırılgandır. Bu nedenle, bir elektrik bobin yapıları ile yakın ısı algılama için uygulama bu protokolde açıklanan özel bir prosedür gerektirir. Öncelikle sensör tasarımını ve teknik özelliklerini hedef bobin yapınıza ve sorgulama sistemi özelliklerine göre tanımlayın.

Burada gösterilen test bobini, elektrikli makine bobinlerine özgü standart bir IEEE Sınıfı H motorettedir. Algılama ekranını tasarlarken, optik algılama fiberinin yara bobini algılama uygulamalarına özgü termal ve mekanik ortamlarda çalışır durumda kalmasını sağlayın. Standart büküm-duyarsız poliamid tek modlu fiber kullanarak sensör 200 santigrat dereceyi aşan sıcaklıklarda çalışabilir ve istenilen bobin geometrisine uymak için bükülmüş izin mekanik özelliklere sahip olmasını sağlar.

Bu uygulamada dört test bobini kesit merkezi lokasyonuna dört termal algılama noktası kurulmalıdır. Bireysel algılama konumları, elektrikli makineler için gizli termal izleme standartlarına göre belirlenir. Algılama kafaları arasındaki mesafe bobin geometrisi ve seçme algılama konumları dayanmaktadır.

Daha sonra, tek tek FBG başlarının beş milimetre uzunluğunda olduğunu ve kullanılan ticari sorgulayıcı derecelendirmesine uyacak şekilde 1529'dan 1560 nanometreye kadar bant genişliğinde aralıklı farklı dalga boylarıyla derecelendirilmelerini ve değişen dalga boylarının karışmasını önleyin. Burada toplam lif uzunluğu 1,5 metre olarak belirtilmiştir. İlk 1,2 metre Teflon'da paketlenir ve harici sorgulayıcı cihaza bağlantı sağlar.

3 metre ek uzunluğu dört paketlenmemiş algılama kafaları içerir. Bu videoda gösterilen ticari olarak imal edildi belirtilen dizi sensörü. İlk olarak, FC/APC konektör feral koruyucu kapağı çıkarın.

Ardından konektör uç yüzünü optik konektör temizleyicisiyle hafifçe silerek temizleyin. Ardından, anahtar yolunun doğru şekilde hizalandığından emin olun ve temizlenmiş FBG prob konektörünü sorgulayıcı kanalı konektörüne takın. Sorgulayıcıyı açın ve yapılandırma yazılımını çalıştırın.

Cihaz kurulumu sekmesinde, FBG dizi sondasından yansıyan dalga boyu spektrumlarını gözlemleyin. İlgili kanal spektrumunda dört tepe gözlenmelidir. Yazılımda, örnekleme frekansını 10 Hertz'e ayarlayın ve ölçüm parazitini önlemek için FBG arasında spektrum sınırları belirleyin.

Daha sonra, ölçüm ayarında, FBG kafalarını FBG-1, FBG-2, FBG-3 ve FBG-4 olarak adlandırın. Bu aşamada grafik olarak sunulacak miktar türü olarak dalga boylarını seçin. FBG kafalarının bir gözetleme kılcal damarı kullanarak dizi fiberine basıldığı algılama alanını uygun şekilde paketleyin.

Bu cam elyaf ı koruyacak ve algılama kafası mekanik uyarma izole ve sadece termal uyarma duyarlı sensör verim sağlayacaktır. Lif takılması için izin vermek ve kılcal eklem gözetlemek için Teflon kapsayacak şekilde birkaç ekstra santimetre ile hedef bobin yapısıuzunluğuna ticari gözetleme boru yeterli uzunlukta kesin. Daha sonra, fbg dizi ve peek kılcal doğru gözetleme kılcal dış yüzeyinde algılama konumlarını belirlemek için dikkatli ölçümler ilerler.

Bu motorette test bobini içinde hedef yerlerde FBG algılama kafaları konumlandırma sağlar. Daha sonra, daha sonra kullanmak için uygun büyüklükte bir küçültme tüpü hazırlayın. Lif algılama alanını peek kapiller içine yerleştirin ve capton bant kullanarak peek ve Teflon bağlantısını koruyun.

Paketlenmiş FBG dizi sensörünü termal hazneye yerleştirerek kalibre edin ve ayrık sıcaklığını dalga boyu noktalarına göre ayıklayın. FBG dizi algılama alanı bobin geometrisi dayalı oluşur. Daha sonra, dereceli optik fiberi sorgulayıcıya bağlayın ve önceden yapılandırılmış sorgulayıcı yazılım rutinini başlatın.

Termal sabit durum noktaları bir dizi fırın çalıştırın, diziher FBG ölçülen yansıtıcı dalga boylarından bir tablo oluşturmak. Her sabit sıcaklık için, odasında taklit edin. Daha sonra, her FBG için en uygun sıcaklık dalga boyu kayması eğrileri ve katsayıları belirlemek için kaydedilen dalga boyu ve sıcaklık ölçümleri kullanın.

FBG dizisinden çevrimiçi sıcaklık ölçümlerini etkinleştirmek için hesaplanan katsayıları sorgulayıcı yazılımın ilgili ayarlarına girin. İlk olarak, motorette rastgele yara bobini inşa ve alet. Bunu başarmak için, seçilen H sınıfı emaye bakır tel makarayı sarkan cihaza ayarlayın ve bobinin rüzgar yarısı düşük hızda döner.

Daha sonra, capton bant kullanarak bobinin ortasına hazırlanan peek kapiller sığdırın. Bir kez düzgün konumlandırılmış, rüzgar bobin geri kalanı döner. Bitmiş bobini motorlu taşıt çerçevesine yerleştirin.

Sonra, motorlu bobin ve sargıbağ bağla. Sorgulayıcıya bağlı FBG dizisi ile, teflon ve peek kılcal damarların son açıklıkları temas edene kadar dikkatle gözetleme kılcal içine algılama alanı lif ilerler. Kapiller uçları kapsayacak şekilde küçültme tüpünü hareket ettirin ve istenilen uyum elde edilene kadar uygun şekilde kafa.

Statik teste başlamak için, motoru DC güç kaynağına bağlayın ve motora DC akımı enjekte etmek için DC güç kaynağını bağlayın. Motorette bobin termal dengeye ulaşılınceye kadar ölçümleri kaydedin. Ardından, tek düze olmayan bir termal durum testi gerçekleştirin.

Bu test için, ilk olarak 20 dönüş içeren harici bobini seçili bir test bobini bölümünün etrafında niçin çevirin. Ayrı bir DC güç kaynağına bağlı harici bobin ile, statik testte kullanılan aynı DC akımı ile motorette enerji. Termal dengeye ulaşıldıktan sonra, termal ölçümleri kaydetmeye başlayın.

Son olarak, test bobininde lokalize termal uyarma sağlayarak tek düze olmayan bir termal durum sağlamak için harici bobine DC akımı ile enerji ver. Termal dengeye ulaşıldıktan sonra ölçümleri kaydetmeyi durdurun. Bu temsili statik termal test sırasında, dört iç sıcaklık okumaları ilgili dizi FBG başkanları tarafından ilgili bobin konumlarında alınmıştır.

Okumalar yakından yaklaşık 1,5 santigrat derece daha az kaydedilen bireysel ölçümler arasında hafif bir varyasyon ile benzer. Harici 20 dönüş bobini heyecanlandıktan sonra, bobin yapısı içinde tek tip olmayan bir bobin durumunu taklit etmek için, bobin iç sıcaklığının yeniden dağıtılması ile termal ölçümlerde net bir değişiklik gözlendi. Algılama noktası ve dış bobin yakın yakınlık, FBG4, en yüksek termal düzeyde ve en uzak algılama noktası, FBG 2, en düşük ölçülen ölçüldü.

Gözlenen okumalar, incelenen test bobini geometrisi olan bireysel algılama kafası dağılımındaki değişimlerle açıkça ilişkilidir. Bu, bobine gömülü dizi sensörünün rastgele yara bobinlerinde termal sıcak nokta dağılımlarının izlenmesi ve tanımlanmasındaki işlevsel yeteneğini gösterir. Bu videoda, FBG techology kullanarak tek bir optik fiber bir elektrik bobin yapısı içinde termal sıcak noktalar dağıtılmış ölçümleri nasıl etkinleştirebilirsiniz göstermiştir.

Bunu başarmak geleneksel sensörler için son derece zor olacak. Doğru ölçümleri sağlamak için, paketleme, kurulum, kalibrasyon prosedürleri ile özel bir özen. Bu termal mekanik FBG çapraz hassasiyeti azaltmak için gerekli olan, lif korumak, ve güvenilir termal okumalar alınmasını sağlar.

Rapor edilen teknik, konvansiyonel sensörlere meydan okunan enerji dönüşüm cihazlarında özel yerinde termal izleme uygulamalarının geliştirilmesi için yeni fırsatlar sunmaktadır.