-发电机和变压器的振动故障-

振动故障是发电机或变压器在运行过程中的常见故障类型，如不及时进行维修处理，会给机器造成严重的损害。如何在高电流和高电压的环境下检测振动故障，本文给出了虹科的解决方案。



一、发电机和变压器面临的挑战


                                          图1：固定片

导致发电机和变压器产生振动的原因有很多，例如轴承受损、负载有误或者涡轮叶片的不规则磨损。为了能够在维修时采取适当的措施，必须事先识别出这些振动，并且进行长期的监测。


二、构想

我们的构想是开发一个测量系统，用于检测振动并记录振动过程。必须强调的是，由于存在着高电压和高电流，所有的电子传感器都无法提供可靠的数据，在这种情况下无法使用。


三、解决方案


              图2：MEMS传感器头


               图3：绕组上的传感器

我们选择了一个光纤测量系统，该系统不受恶劣电气环境的影响，能够提供可靠的数据。传感器头（图2）通过环氧基粘合剂固定在发电机的绕组上（图3）。光缆连接着带有激光源和评估电子装置的控制器。控制器是控制系统的一部分，位于一个单独的区域。控制器与传感器之间的距离可以达到300米。

为了进一步处理，控制器提供与100mV / g加速度成比例的模拟信号。该信号被传递到监测系统，如果超过了之前设定的阈值，监测系统就会触发警报。可测量的最大加速度值为50g。该系统自2016年开始投入使用并且经过了100多次的检验。

四、工作原理

传感器的主要部分是一个带有反射面的MEMS。入射光束通过棱镜被引导到反射镜上，以便让反射光束以尽可能高的强度耦合到返回光纤中。如果反射镜的水平位置由于外部的加速度发生变化，反射光束的方向则会略微移动，且反射信号的强度会降低。反射信号强度的下降与外部的加速度成正比。


               图5：MEMS 传感器截面

       图6: 反射光束的不同光强

五、关键参数