DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2018.49.103

УДК 621.317

АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ТА ВИБІР ОПТИЧНИХ ЛАЗЕРНИХ СИСТЕМ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ПОВІТРЯНИХ ЗАЗОРІВ У ПОТУЖНИХ ГІДРОГЕНЕРАТОРАХ

І.О. Брагинець, канд. техн. наук, О.Г. Кононенко, канд. техн. наук, Ю.О. Масюренко, канд. техн. наук
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна,
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду

Проведено аналіз відомих оптичних лазерних систем (ОЛС) для вимірювання лінійних розмірів та переміщень механічних об’єктів з метою їх застосування для визначення повітряних зазорів потужних гідрогенераторів. Встановлено фактори, які брались до уваги при розгляді вказаних ОЛС. Відмічено властивості конструкції гідрогенераторів і вимоги до точності та часу однократного вимірювання повітряного зазору. Розглянуто основні методи вимірювання відстані, на яких базуються ОЛС, і визначено переваги та недоліки кожного з них. Вказано на доцільність використання волоконно-оптичних ліній для передачі та прийому лазерного випромінювання На основі результатів досліджень вироблено рекомендації по застосуванню ОЛС. Бібл. 12, рис. 6.
Ключові слова: повітряний зазор, гідрогенератор, лазер, фазовий зсув, частотна модуляція.

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР ОПТИЧЕСКИХ ЛАЗЕРНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ ЗАЗОРОВ В МОЩНЫХ ГИДРОГЕНЕРАТОРАХ

И.А. Брагинец, канд.техн.наук, А.Г. Кононенко, канд.техн.наук, Ю.А. Масюренко, канд. техн. наук
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина

Проведен анализ известных оптических лазерных систем (ОЛС) для измерения линейных размеров и перемещений объектов, в том числе вращающихся объектов или нагретых до высокой температуры, а также объектов, конструкция которых усложняет установку соответствующих сенсоров для их контроля. Целью исследований является оценка возможности использования указанных ОЛС для определения воздушных зазоров мощных гидрогенераторов. При этом обозначены факторы, которые принимались во внимание при рассмотрении таких систем. Отмечены особенности конструкции гидрогенераторов и требования к точности и времени однократного измерения воздушного зазора. Рассмотрены основные методы измерения расстояния, на которых базируются ОЛС, и определены преимущества и недостатки каждого из них при практической реализации систем. С учетом конструкции гидрогенератора и условий его эксплуатации указано на целесообразность использования волоконно-оптических линий для передачи и приема лазерного излучения. На основании результатов исследований разработаны рекомендации по применению ОЛС. Библ. 12, рис. 6.
Ключевые слова: воздушный зазор, гидрогенератор, лазер, фазовый сдвиг, частотная модуляция.

Література
1. Левицький А.С., Федоренко Г.М., Грубой О.П. Контроль стану потужних гідро- та турбогенераторів за допомогою ємнісних вимірювачів параметрів механічних дефектів. Київ: Ін-т електродинаміки НАН України, 2011. 242 с.
2. Гидрогенераторы: каталог. Харьков: Государственное предприятие завод Электротяжмаш. 24 c.
3. Большаков В.Д., Деймлих Ф., Голубев А.Н., Васильев В.П. Радиогеодезические и электрооптические измерения: уч. для вузов. Москва: Недра, 1985. 303 с.
4. Бесконтактная измерительная система на базе лазерного радара серии MV 300 от 02.2017.  Режим доступу: http://nevatec.ru/wp-content/uploads/2016/10/mv300.pdf
5. Зайцев Е.А., Кононенко А.Г., Масюренко Ю.А., Ниженский А.Д., Латенко В.И., Орнатский И.А. Особенности применения фазово-частотного метода в лазерной дальнометрии. Технічна електродинаміка. 2008. № 6. С. 65–70.
6. Зайцев Е.А., Кононенко А.Г., Масюренко Ю.А., Ниженский А.Д., Латенко В.И., Орнатский И.А. Специфические погрешности фазово-частотных лазерных измерителей расстояния. Технічна електродинаміка. 2009. № 3. С. 50–54.
7. Круглова Т.Н., Ярошенко И.В., Мельников М.А., Работалов Н.Н. Метод лазерной диагностики динамической формы ротора гидрогенератора. Инженерный вестник Дона: электрон. науч. журн. 2015. №1.  Режим доступу: http://ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_39_Kruglova.pdf_30d454bee1.pdf
8. http://www.promsat.com//content/files/cat/prizma/LS5.pdf
9. http://www.sensorika.com/ru/lazernye-triangulyatsionnye-datchiki/rf603/
10. Пат. РФ № 2469264, МПК G01В 11/14; Н02К 15/00. Лазерное устройство для измерения воздушного зазора электрической машины.  Д.В. Куликов, С.В. Двойнишников, Ю.А. Аникин, В.Г. Меледин, И.В. Наумов, С.В. Кротов, В.Г. Главный, В.В. Рахманов, Г.В. Бакакин, В.А. Павлов, К.В. Шпольвинд, И.К. Кабардин, А.С. Чубов (РФ). Опубл.10.12.2011, Бюл. № 34.
11. Куликов Д.В., Меледин В.Г., Двойнишников С.В., Аникин Ю.А., Бакакин Г.В., Главный В.Г., Кротов С.В., Павлов В.А., Чубов А.С., Прибатурин Н.А. Метод лазерной диагностики динамической формы вращающихся объектов. Режим доступу: http://docplayer.ru/43957954-Method-of-laser-diagnostics-of-dynamic-form-of-rotating-objects.html
12. Зайцев Е.А., Кононенко А.Г., Масюренко Ю.А., Ниженский А.Д. Лазерный волоконно-оптический измеритель зазоров в гидрогенераторах. Технічна електродинаміка. 2008. № 2. С. 51–58.