Волоконно-оптические методы и средства комплексированного мониторинга параметров электрических машин

Проведенный обзор существующих решений для контроля параметров электрических машин показал перспективность развития волоконно-оптических методов контроля. На основе отраслевых стандартов были предъявлены требования к метрологическим характеристикам датчика, разработаны математические модели волоконно-оптических датчиков температуры и износа, позволяющие производить измерения величины износа непрерывно на участке до 20мм и температуры в диапазоне -60...+120 градусов Цельсия с погрешностями не более 0,11 мм и 0,8 градусов соответственно (Kuznetsov А.А. Fiber-optic sensors for complex monitoring of traction motors. Journal of Physics: Conference Series, 2019). Теоретически обоснованы и экспериментально продемонстрированы пути повышения метрологических характеристик датчиков (в 2-3 раза, по сравнению с обычными брэгговскими решетками), посредством использования брэгговских решеток с фазовым сдвигом (Липатников К.А. и др. Экспериментальное исследование волоконной брэгговской решетки с фазовым п-сдвигом как чувствительного элемента датчика температуры. Фотон-Экспресс. №6, 2019). Проведены работы по смежной тематике, которые в перспективе так же могут быть использованы для построения предложенных измерительных систем: так, например, предложена схема спектрографа с улучшенными характеристиками для анализа отклика датчика, оценены перспективы использования волоконно-оптических датчиков для измерения параметров подводимой электрической мощности. Отличительной чертой предлагаемого подхода является унификация чувствительных элементов (волоконных брэгговских решеток) для датчиков различного типа, что позволит использовать единую программно-аппаратную платформу для анализа их отклика. Стоит отметить, что на этапе разработки технических требований к системе, заинтересованными организациями были выдвинуты предложения по разработке системы вибродиагностики на основе предложенных волоконно-оптических датчиков, а имеющийся задел научного коллектива (Lipatnikov К.A. etc. al Fiber optic vibration sensor VIB-A. 2019 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, 2019) показал потенциальную реализуемость данного проекта. Развитию данного направления будут посвящены работы в 2020 году.