го комплексу
В якості основи для реалізації вимірювального блоку, принципова схема якого зображена на рис. 3, був обраний недорогий мікроконтролер фірми ATMEL ATmega8535 RISC-архітектури з вбудованим 8-канальним аналого-цифровим перетворювачем (АЦП)/14 /. Даний мікроконтролер має 512 байт енергонезалежної пам'яті EEPROM, яку можна використовувати для зберігання калібрувальних коефіцієнтів і параметрів, пов'язаних з діагностується електродвигуну. Мікросхема FT245BM використовується для зв'язку вимірювального блоку з комп'ютером через інтерфейс USB 2.0. Однак виникли додаткові труднощі, пов'язані з низьким швидкодією АЦП даного мікроконтролера, в результаті чого виходить занадто мало експериментальних значень вимірюваної величини на аналізованому періоді сигналу електродвигуна. Можна скористатися більш потужним і швидким багатоканальним АЦП або кількома одноканальними АЦП, що працюють паралельно, однак обидва ці способи значно завищать собівартість апаратної частини комплексу. Рішенням цієї проблеми став програмний метод, за допомогою якого відбувається отримання більш детального графіка сигналу на одному періоді шляхом аналізу відразу декількох періодів сигналу.
Ідея методу зображена на рис. 4. На координатній площині малюнка є радіус-вектори, обертові з кутовою швидкістю wt. Довжина радіус-вектора дорівнює поточному значенням повної споживаної потужності Pi. Таким чином, поточний стан сигналу зручно представити у вигляді комплексного числа i, значення якого можна виразити через формулу Коші-Адамара:
(1)
де i - точка поточного стану сигналу повної споживаної потужності;
Pi - поточне значення повної споживаної потужності;
wi - поточний кут повороту ротора щодо початкового положення.
В
Рис. 3. Структура штучної нейронної мережі, використовуваної для ідентифікації сигналу повної споживаної потужності
Наприклад, спочатку відбувається вимір трьох значень сигналу на першому періоді 1, 2 і 3, потім через деякий зсув кута відносно w1, відповідне значенню, відбувається отримання наступних трьох значень сигналу 4, 5 і 6 на другому періоді.
В
Рис. 4. Деталізація графіка сигналу повної споживаної потужності
Аналогічним чином виходять точки для наступних періодів у залежності від потрібної кількості точок сигналу. Поєднавши отримані точки в порядку, що визначається кутом обертання wi, суцільною лінією, ми отримаємо більш детальний графік сигналу, що містить необхідне число експериментальних точок. Схематично приклад отримання детального графіка одного періоду для мережевого напруги промислової частоти 50 Гц зображений на рис. 9. p> Таким же чином відбувається отримання графіка одного періоду повної споживаної потужності асинхронного електродвигуна. Чим вище швидкість обертання ротора електродвигуна, тим більше періодів аналізується, до того, як буде проведена спроба визначення несправност...
