Vibracia signalo apliko en ŝaltapparato

Vibra Analizo por Kontrolado de la Sano de Ĉirkuitchikantaĵo (CB)

Enkonduko

Dum la malfermado kaj fermado de ĉirkuitchikantaĵo (CB), generiĝas vibra signalo. Ĉi tiu signalo enhavas valoran informon pri la sana stato de la aparato, inkluzive la momenton de la arko-kontakta malfermado, kiu povas indiki uzadon, mekanikajn problemojn aŭ aliajn potencialajn probleemojn. Unu gravan aspekton de la kontrolado de la sano de CB estas la mezuro de la ablasado de la ŝaltkontaktoj, kio rilatas al la progresiva mallongigo de la arkantaj kontaktoj pro materiala perdo dum ĉiu operacio.

Mezuro de la Ablasado de la Ŝaltkontaktoj

La arkantaj kontaktoj de CB iĝas progresive pli mallongaj dum ili ablasas en ĉiu operacio. Ĉi tiu ablasproceso kondukas al malfruo en la momento kiam la arkantaj kontaktoj tuŝas, kion oni povas monitori uzante vibradsignalojn. La proponita metodo implicus la mezuron de la vibradsignalo el la kuŝo de CB uzante akcelometron. La akiris datenojn oni povas uzi en du ĉefaj manieroj:

1. Komparo de Vibramodeloj kun Referenca Rikordo:

• Kvantanado de la Diferenco: Komparante la akiritan vibramodelon kun referenca rikordo (konata sana stato de CB), eblas kvantigi la diferencon inter la du. Ĉi tiu komparo povas helpi identigi ŝanĝojn en la konduto de CB tra tempo, kiel ekzemple pli grandaj malfruoj en la tuŝado de la kontaktoj pro ablasado.

• Detektado Bazita sur Limvaloro: Oni povas agordi limvaloron por trakti alarmon se la diferenco superas certan nivelon, indikante ke la kontaktoj foruziĝis signife kaj povus bezoni servon aŭ anstataŭigon.

2. Detektado de la Tempintervalo:

• Analizo de la Tempintervalo: Analizante la tempintervalon inter klavaj okazoj en la vibradsignalo (ekzemple, la momento de la kontaktmalfermado kaj -fermado), eblas detekti ŝanĝojn en la mekanika tempo de CB. Ekzemple, kiel la kontaktoj foruziĝas, la tempintervalo inter la komenco de la malfermproceso kaj la efektiva disigo de la kontaktoj povas pligrandiĝi, indikante progresivan ablasadon.

Detektado de Mekanikaj Problemoj

Vibradanalizo ankaŭ povas esti uzata por detekti mekanikajn problemon en CB. Unu efika metodo por ĉi tio estas la uzo de Dinamika Tempa Deformado (DTW), algoritmo kiu aligas kaj komparas tempseriodatenojn, eĉ se ili ne estas perfekte sinkronigitaj. DTW estas speciala utila por detekti subtilajn ŝanĝojn en la vibramodelo, kiuj povas indiki mekanikajn anomaliojn, kiel ekzemple miskonformeco, malstreĉitaj komponantoj aŭ uzado de movantaj partoj.

Paŝoj por Uzi DTW en Vibradanalizo de CB:

1. Datenkolektado:

• Instali akcelometrojn sur la kuŝo de CB por kolekti vibraddatenojn dum la malfermado kaj fermado.

• Kolekti bazlinian (referencan) vibraddatenojn de sana CB por komparo.

2. Preprocesado:

• Filtru kaj normaligu la vibradsignalojn por forigi bruon kaj certigi konsekvencecon inter malsamaj mezuroj.

• Segmentu la vibraddatenojn en relevantajn tempintervalojn respondantajn al specifaj okazoj (ekzemple, kontaktmalfermado, kontaktfermado).

3. Apliko de la Algoritmo DTW:

• Apliku la algoritmon DTW por kompari la kolektitajn vibramodelojn kun la referencdatenoj.

• Kalkulu la distancon (aŭ simileckvanton) inter la du modeloj. Pli granda distanco indikas pli grandan deviancon de la normala funkciado.

4. Detektado de Anomalioj:

• Agordu limvalorojn por la distanco DTW por identigi kiam la vibramodelo devias signife de la referenco.

• Uzu ĉi tiujn limvalorojn por signalizi potencialajn mekanikajn problemojn, kiel ekzemple miskonformeco, uzado aŭ aliaj defektoj.

5. Daŭra Monitorado & Perioda Mezuro:

• Realigu daŭran monitoradon regulare kolektante vibraddatenojn kaj komparante ilin kun la referenco uzante DTW.

• Faru periodajn mezurojn por sekvi la longtempan sanon de CB kaj detekti tendencojn en mekanika degenerado.

Ekzemplo: Vibradanalizo per DTW por Alta-Voltaga (HV) CB

En la provizita grafiko, montriĝas vibradanalizo uzanta DTW por HV CB. La grafiko verŝajne montras la jenan:

• X-Axis: Tempo (aŭ provindekso) reprezentanta la daŭron de la operacio de CB (malfermado aŭ fermado).

• Y-Axis: Amplitudo de la vibrado aŭ derivita metrika (ekzemple, akcelero) el la akcelometro.

• Referenca Kurbo: Glata kurbo reprezentanta la vibramodelon de sana CB.

• Testkurbo: Potenciale nedirekta kurbo reprezentanta la vibramodelon de CB kun suspektitaj mekanikaj problemoj.

• DTW-Distanco: Valoro aŭ kurbo montranta la similecon aŭ disimilecon inter la referenca kaj testkurboj. Pli alta DTW-distanco indikas pli grandan deviancon de la normala funkciado.

Analizante la DTW-distancon tra tempo, eblas detekti ŝanĝojn en la mekanika konduto de CB, kiel ekzemple pligrandigita uzado aŭ miskonformeco, eĉ antaŭ ol ĉi tiuj problemoj iĝas kritikaj.

Konkludo

Vibradanalizo, speciala uzanta Dinaman Tempan Deformadon (DTW), oferas potenca diagnosilan ilon por monitorado de la sano de ĉirkuitchikantaĵoj. Komparante vibramodelojn kun referencdatenoj kaj detektante ŝanĝojn en la tempintervaloj de klavaj okazoj, eblas identigi mekanikajn problemojn, monitori la ablasadon de kontaktoj kaj prediki potencialajn difektojn. Ĉi tiu metodo taŭgas por daŭra monitorado kaj periodaj inspekcioj, certigante ke CB restas fidindaj kaj sekuraj tra sia operacia vivo.