Un sistema de detección de temperatura óptica multiplexada para motores de inducción utilizando diversidad de modos espaciales de fibra de pocos modos
Autores: Liu, Feng; Gu, Tianle; Chen, Weicheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un sistema de detección de temperatura óptica multiplexada para motores de inducción utilizando diversidad de modos espaciales de fibra de pocos modos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Motores de inducción
Monitoreo de temperatura
Sistema de detección óptica
Rejilla de Bragg de fibra
Monitoreo de temperatura multiplexado
Modos espaciales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los motores de inducción se aplican ampliamente en sistemas de accionamiento de motores. El monitoreo efectivo de la temperatura es una de las claves para garantizar la confiabilidad y el rendimiento óptimo de los motores. Por lo tanto, este documento presenta un sistema de detección de temperatura óptica multiplexado para motores de inducción basado en la diversidad de modos espaciales de fibra de pocos modos (FMF). Al utilizar la dimensión del modo espacial de FMF, la red de Bragg de fibra (FBG) transportada por diferentes modos espaciales de trayectorias ópticas se incrusta en diferentes posiciones del motor para realizar un monitoreo de temperatura multipunto multiplexado sincrónico. El documento establece y demuestra un sistema de detección de división de modo basado en linterna fotónica para monitoreo de temperatura del motor. Como prueba de concepto, el sistema demuestra experimentos en detección de temperatura multiplexada para estatores de motores utilizando el modo fundamental LP y los modos espaciales de orden superior LP, LP y LP. La sensibilidad de FBG transportada por el modo anterior es de 0.0107 nm/ degreesC, 0.0106 nm/ degreesC, 0.0097 nm/ degreesC y 0.0116 nm/ degreesC, respectivamente. Se miden los cambios dinámicos de temperatura en el estator en diferentes posiciones del motor a velocidades de 1k rpm, 1.5k rpm, 2k rpm sin carga, carga de 3 kg y carga de 5 kg, así como en tres combinaciones específicas de velocidad-carga de 1.5k rpm_3 kg, 1k rpm_0kg, 2k rpm_5 kg y así sucesivamente, y se comparan y analizan los resultados medidos de diferentes modos espaciales. Los hallazgos indican que diferentes modos espaciales pueden reflejar con precisión las variaciones de temperatura en varias posiciones en el devanado del estator del motor.
Descripción
Los motores de inducción se aplican ampliamente en sistemas de accionamiento de motores. El monitoreo efectivo de la temperatura es una de las claves para garantizar la confiabilidad y el rendimiento óptimo de los motores. Por lo tanto, este documento presenta un sistema de detección de temperatura óptica multiplexado para motores de inducción basado en la diversidad de modos espaciales de fibra de pocos modos (FMF). Al utilizar la dimensión del modo espacial de FMF, la red de Bragg de fibra (FBG) transportada por diferentes modos espaciales de trayectorias ópticas se incrusta en diferentes posiciones del motor para realizar un monitoreo de temperatura multipunto multiplexado sincrónico. El documento establece y demuestra un sistema de detección de división de modo basado en linterna fotónica para monitoreo de temperatura del motor. Como prueba de concepto, el sistema demuestra experimentos en detección de temperatura multiplexada para estatores de motores utilizando el modo fundamental LP y los modos espaciales de orden superior LP, LP y LP. La sensibilidad de FBG transportada por el modo anterior es de 0.0107 nm/ degreesC, 0.0106 nm/ degreesC, 0.0097 nm/ degreesC y 0.0116 nm/ degreesC, respectivamente. Se miden los cambios dinámicos de temperatura en el estator en diferentes posiciones del motor a velocidades de 1k rpm, 1.5k rpm, 2k rpm sin carga, carga de 3 kg y carga de 5 kg, así como en tres combinaciones específicas de velocidad-carga de 1.5k rpm_3 kg, 1k rpm_0kg, 2k rpm_5 kg y así sucesivamente, y se comparan y analizan los resultados medidos de diferentes modos espaciales. Los hallazgos indican que diferentes modos espaciales pueden reflejar con precisión las variaciones de temperatura en varias posiciones en el devanado del estator del motor.