Aplikacja niskoczęstotliwościowej metody pomiaru i przetwarzania sygnałów na potrzebę monitorowania silników indukcyjnych klatkowych

Currently, it can be noticed the increased use of monitoring systems of electric motors based on microprocessors systems. Such systems often measure the basic motor operating parameters such as the input voltage and current or active and reactive input power. So far the measurement method of the above-mentioned parameters needed a relatively high-sample-rate signals and a relatively high computing power to process the acquired data. The paper presents a new method to measure and calculate the load main parameters with the use of parallel sampling method of current and voltage at only 8 Hz sample rate. The used calculation formulas are also relatively simple so it allows to apply them in simple microprocessor systems. The paper provides a theoretical basis of applied measuring and processing methods and appropriate microprocessor block diagram of the system with the use of microcontroller ATMega 128, as well as the algorithm of the system. The laboratory tests for the low-power motor was performed and the results have been compared to the standard measuring methods.

Obecnie można zauważyć coraz większe zastosowanie systemów monitoringu pracy silników elektrycznych z wykorzystaniu układów mikroprocesorowych. Często wykorzystuje się takie systemy do pomiaru podstawowych parametrów pracy silnika, takich jak: prąd i napięcie zasilania, czy też pobór mocy czynnej i biernej. Dotychczasowe metody pomiaru tych parametrów wymagały stosowania metod wymagających stosunkowo dużej częstotliwości próbkowania mierzonych sygnałów oraz stosunkowo dużej mocy obliczeniowej dla przetwarzania uzyskanych danych pomiarowych. W pracy przedstawiono nowy sposób pomiaru i uzyskania parametrów wymienionych, powyżej, ale wymagający równoległego próbkowania chwilowych wartości prądu i napięcia z częstotliwością zaledwie 8 Hz. Także formuły obliczeniowe zastosowanej metody przetwarzania są stosunkowo proste, co pozwala na ich aplikację w prostych układach mikroprocesorowych. W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne zastosowanej metody pomiaru i przetwarzania, stosowny schemat blokowy mikroprocesorowego systemu pomiarowego z mikrokontrolerem ATMega 128, a także przedstawiono algorytm działania systemu. Wykonano badania laboratoryjne dla silnika małej mocy i porównano wyniki z klasyczną metodą pomiarową.