Мікропроцесорний пристрій для діагностування електромагнітного привода вакуумного вимикача

Abstract

Запропоновано мікропроцесорний пристрій для діагностування електромагнітного привода вакуумного вимикача. Встановлено, що від технічного стану електромагнітного привода залежить надійна робота вакуумного вимикача. Мікропроцесорні пристрої діагностування дозволяють контролювати якість виготовлених електромагнітних приводів на етапі вихідного контролю заводу-виробника та в процесі їх експлуатації у виробництві. На основі математичної моделі, якою передбачається вимірювання «еталонної» кривої магнітної характеристики після введення нового вимикача в експлуатацію або після його капітального ремонту та порівняння цієї кривої з виміряними магнітними характеристиками в процесі його подальшої експлуатації. В процесі експлуатації змінюється форма вебер-амперних характеристик обмоток електромагнітного привода вакуумного вимикача. Контроль відхилення від «еталонної» характеристики дозволяє оцінити поточний стан електромагніта та ступінь його зносу. Розроблено структурну схему мікропроцесорного пристрою системи діагностування електромагнітного привода вакуумного вимикача. Мікропроцесорний пристрій функціонує відповідно до розробленої математичної моделі. Основними компонентами пристрою є мікроконтролер AT32UC3L032, блоки комутації, сенсори струму та напруги. Мікроконтролер AT32UC3L032 є оптимальним варіантом за собівартістю та технічними характеристиками (низьке електроспоживання, висока щільність коду і висока продуктивність). Розроблено алгоритм функціонування пристрою діагностування, та його апаратну частину, необхідну для побудови системи діагностування. Робота пристрою передбачає визначення технічного стану привода, індикацію результату діагностування та передачу через інтерфейс перетворювача інформації про поточний стан електромагнітного привода з мікроконтролера в комп’ютер оперативного персоналу.

The paper proposes a microprocessor device for diagnosing the electromagnetic drive of a vacuum switch. It is investigated that the reliable operation of the vacuum switch depends on the technical condition of the electromagnetic actuator. Microprocessor diagnostic devices allow controlling the quality of manufactured electromagnetic actuators at the stage of initial control of the manufacturer and in the process of their operation in production. On the basis of a mathematical model, which provides for the measurement of the "reference" curve of the magnetic characteristic after the new switch is put into operation or after its overhaul and comparison of this curve with the subsequent measured magnetic characteristics in the course of its further operation. During operation, the shape of the web-ampere characteristics of the windings of the electromagnetic drive of the vacuum switches changes. The control of deviation from the "reference" characteristic allows estimating the current state of the electromagnet and its degree of wear. The block diagram of the microprocessor device of the system of diagnostics of the electromagnetic drive of the vacuum switch is developed. The microprocessor device functions according to the developed mathematical model. The main components of the device are the AT32UC3L032 microcontroller, switching units, current sensors and voltages. The AT32UC3L032 microcontroller is the best option in terms of cost and specifications (low power consumption, high code density, and high performance). The algorithm of functioning of the diagnostic device and its hardware necessary for the construction of the diagnostic system has been developed. The operation of the device involves determining the technical condition of the drive, indicating the result of the diagnosis on the display device near the diagnostic device and transmitting through the interface of the converter the current status of the electromagnetic drive from the microcontroller to the computer operating personnel.

Предложено микропроцессорное устройство для диагностирования электромагнитного привода вакуумного выключателя. Доказано, что от технического состояния электромагнитного привода зависит надежная рабо- та вакуумного выключателя. Микропроцессорные устройства диагностирования позволяют контролировать качество изготовленных электромагнитных приводов на этапе выходного контроля завода-изготовителя и в процессе их эксплуатации в производстве. На основе математической модели, предусматривающей измерения «эталонной» кривой магнитной характеристики после введения нового выключателя в эксплуатацию или после его капитального ремонта и сравнения этой кривой со следующими измеренным магнитными характеристика- ми в процессе его дальнейшей эксплуатации. В процессе эксплуатации изменяется форма вебер-амперных ха- рактеристик обмоток электромагнитного привода вакуумного выключателя. Контроль отклонения от «эта- лонной» характеристики позволяет оценить текущее состояние электромагнита и степень его износа. Раз- работана структурная схема микропроцессорного устройства системы диагностирования электромагнит- ного привода вакуумного выключателя. Микропроцессорное устройство функционирует в соответствии с разработанной математической моделью. Основными компонентами устройства является микроконтроллер AT32UC3L032, блоки коммутации, сенсоры тока и напряжения. Микроконтроллер AT32UC3L032 является опти- мальным вариантом по себестоимости и техническим характеристикам (низкое электропотребление, высокая плотность кода и высокая производительность). Разработан алгоритм функционирования устройства диагно- стирования, и его аппаратная часть, необходимая для построения системы диагностирования. Работа уст- ройства предусматривает определение технического состояния привода, индикацию результата диагности- рования и передачу через интерфейс преобразователя информации о текущем состоянии электромагнитного привода с микроконтроллера в компьютер оперативного персонала.