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《基于光纖光柵的電機溫度測量系統(tǒng)的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、摘要電機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中應用的非常廣泛，保證電機安全可靠的工作對生產(chǎn)生活和經(jīng)濟等都非常重要。電機內(nèi)部溫度變化是影響電機運行性能的重要指標之一，電機溫度過高會直接縮短電機的使用壽命并影響其安全可靠的運行。因此，準確的檢測電機內(nèi)溫度的分布，對電機使用時間、安全性的保障和合理的設計具有重要的指導意義。為了測量電機內(nèi)部各部件在正常運轉情況下的溫度變化情況，本文采用光纖布拉格光柵傳感器實現(xiàn)電機內(nèi)部的溫度測量。光纖光柵的強抗電磁干擾、良好的絕緣性、測量靈敏度高以及容易實現(xiàn)分布式多點測量等特點，使其非常適合測量電機內(nèi)部的溫度。實驗證明，基于光纖光柵傳感技術實現(xiàn)電機的溫度測量，不但具有很強的抗電磁干擾能
2、力，而且可以實現(xiàn)多點分布式溫度測量，是一種在復雜環(huán)境下較為理想的測溫方法。首先對目前國內(nèi)外有關電機溫度場的研究狀況及溫度場的常用計算方法做了詳細的分析，對光纖光柵的國內(nèi)外發(fā)展、電機溫度測量方法以及各種FBG解調方法進行比較分析后，提出了基于光纖光柵的電機溫度測量系統(tǒng)的方案。利用ANSYS16.0Workbench有限元分析軟件對電機內(nèi)部定轉子的溫度分布情況進行仿真，得到電機定轉子的溫度場的分布，確定所需傳感器測溫范圍的同時，也為實際測量中光纖光柵傳感器的測溫點合理布置提供了依據(jù)。完成了硬件系統(tǒng)搭建工作。對系統(tǒng)硬件部分用到的各主要器件（ASE光源、FBG、光環(huán)形器、光纖連接器等）的相關原理或特
3、性進行了詳細的闡述。在解調模塊內(nèi)部完成光-電信號的轉化，再通過控制電路完成數(shù)據(jù)采集。通過USB實現(xiàn)硬件部分與上位機的通信，將硬件部分采集到的數(shù)據(jù)傳送到PC機上進行數(shù)據(jù)的進一步處理。在PC機上采用Labview圖形化編程語言編寫數(shù)據(jù)處理界面，界面主要包括設備連接、數(shù)據(jù)獲取、波形和溫度值顯示、數(shù)據(jù)存儲等功能模塊。最后將系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分連接完成整個系統(tǒng)的搭建，進行系統(tǒng)實驗，得到實驗結果證明FBG的波長與溫度之間呈現(xiàn)線性關系并證明了該測溫系統(tǒng)的可行性。關鍵詞：光纖Bragg光柵，Labview，F(xiàn)BGA解調模塊，有限元分析，電機溫度場IAbstractMotorsarewidelyusedi
4、ndailyindustrialandagriculturalproduction.Itisveryimportanttoensurethesafeandreliableoperationofmotorsforproduction,lifeandeconomy.Thechangeoftheinternaltemperatureofthemotorisoneoftheimportantindicatorsthataffecttheperformanceofthemotor.Ifthetemperatureofthemotoristoohigh,theservicelifeofthemotorw
5、illbeshortenedanditssafeandreliableoperationwillbeaffected.Therefore,accuratedetectionofthetemperaturedistributioninthemotorhasimportantguidingsignificancefortheuseofthemotor,thesecurityguaranteeandreasonabledesign.Inordertomeasurethetemperaturevariationoftheinternalpartsofthemotorundernormaloperat
6、ingconditions,thefiberBragggratingsensorsareusedtorealizetheinternaltemperaturemeasurementofthemotor.TheFBG'sstrongresistancetoelectromagneticinterference,goodinsulation,highmeasurementsensitivity,andeasyimplementationofdistributedmulti-pointmeasurementmakeitidealformeasuringthetemperatureinsidethe
7、motor.Experimentsshowthatthetemperaturemeasurementofthemotorbasedonfibergratingsensingtechnologynotonlyhasstronganti-electromagneticinterference,butalsocanachievemulti-pointdistributedtemperaturemeasurement
