Inteligentne silniki z funkcją samomonitorowania
Na podstawie samych tylko danych zgromadzonych podczas pracy samomonitorującego się silnika naukowcy obliczyli wielkości, do pomiaru których w innych systemach napędowych niezbędny jest cały szereg zajmujących dużo miejsca czujników. Ponadto „nauczyli” oni napęd jak wykorzystać uzyskane dane do zwiększenia wydajności i niezawodności procesów operacyjnych. W ramach finansowanego ze środków UE projektu OFS-MOTOR (Optical fibre based self-monitoring motor drives) starano się opracować prosty sposób pozyskania największej możliwej ilości danych operacyjnych. Celem było wyposażenie silnika w zaawansowane narzędzia diagnostyczne i prognostyczne. Ponieważ tradycyjne czujniki posiadają ograniczenia związane z wymaganiami przestrzennymi, dodatkową masą oraz izolacją niezbędną do pracy w środowisku charakteryzującym się występowaniem silnych zakłóceń elektromagnetycznych, nowe rozwiązanie okazało się być prawdziwą innowacją technologiczną. System składa się z czterech światłowodów po 12 punktów każdy (światłowodowe siatki Bragga), wbudowanych w stojan i wirnik silnika. Czujniki światłowodowe mierzą kluczowe parametry robocze w czasie rzeczywistym, w tym temperaturę wirnika i stojana, poziom drgań, moment obrotowy, prędkość obrotową, częstotliwość fali stojana oraz kierunek obrotów. Uzyskane dane są następnie analizowane w celu zidentyfikowania gorących punktów i usterek oraz określenia efektywności energetycznej procesu. Przed zakończeniem projektu OFS-MOTOR naukowcy zademonstrowali udane przejście z czujników elektrycznych na optyczne w modelu wzorcowym. „Inteligentny” silnik został przetestowany również w połączeniu z tradycyjnymi czujnikami i ich systemami rejestrowania danych. Wyniki jasno dowiodły, że czujniki w postaci światłowodowych siatek Bragga mogą z powodzeniem zastąpić używane dotąd systemy czujników podatnych na zakłócenia elektromagnetyczne. Większa ilość danych dotyczących pracy silnika może okazać się przydatna do sprawnego i niezawodnego sterowania silnikami lotniczych.
Słowa kluczowe
Inteligentne silniki, napęd silnikowy, OFS-MOTOR, optyczne techniki pomiarowe, światłowodowe siatki Bragga
