HALF-DIFFERENTIAL CAPACITIVE AIR GAP SENSOR FOR HYDROGENERATORS

У роботі запропоновано та досліджено напівдиференціальний ємнісний сенсор для вимірювання повітряного проміжку між розточенням осердя статора й полюсами ротора в потужному гідрогенераторі. Основними функціональними частинами сенсора є змінний робочий конденсатор та постійний робочий конденсатор, гео...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2024
Автори:	Levytskyi , A., Zaitsev , I., Rassovskyi , V.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2024
Теми:	hydrogen generator stator core boring rotor pole air gap measurement semi-differential capacitive sen-sor.
Онлайн доступ:	https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/478
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Vidnovluvana energetika

Репозитарії

Vidnovluvana energetika

id	veorgua-article-478
record_format	ojs
institution	Vidnovluvana energetika
baseUrl_str
datestamp_date	2024-09-30T11:54:51Z
collection	OJS
language	Ukrainian
topic	hydrogen generator stator core boring rotor pole air gap measurement semi-differential capacitive sen-sor.
spellingShingle	hydrogen generator stator core boring rotor pole air gap measurement semi-differential capacitive sen-sor. Levytskyi , A. Zaitsev , I. Rassovskyi , V. HALF-DIFFERENTIAL CAPACITIVE AIR GAP SENSOR FOR HYDROGENERATORS
topic_facet	hydrogen generator stator core boring rotor pole air gap measurement semi-differential capacitive sen-sor. гідрогенератор розточення осердя статора полюс ротора повітряний зазор вимірювання напівдиференціальний ємнісний сенсор.
format	Article
author	Levytskyi , A. Zaitsev , I. Rassovskyi , V.
author_facet	Levytskyi , A. Zaitsev , I. Rassovskyi , V.
author_sort	Levytskyi , A.
title	HALF-DIFFERENTIAL CAPACITIVE AIR GAP SENSOR FOR HYDROGENERATORS
title_short	HALF-DIFFERENTIAL CAPACITIVE AIR GAP SENSOR FOR HYDROGENERATORS
title_full	HALF-DIFFERENTIAL CAPACITIVE AIR GAP SENSOR FOR HYDROGENERATORS
title_fullStr	HALF-DIFFERENTIAL CAPACITIVE AIR GAP SENSOR FOR HYDROGENERATORS
title_full_unstemmed	HALF-DIFFERENTIAL CAPACITIVE AIR GAP SENSOR FOR HYDROGENERATORS
title_sort	half-differential capacitive air gap sensor for hydrogenerators
title_alt	НАПІВДИФЕРЕНЦІАЛЬНИЙ ЄМНІСНИЙ СЕНСОР ПОВІТРЯНОГО ПРОМІЖКУ В ГІДРОГЕНЕРАТОРАХ
description	У роботі запропоновано та досліджено напівдиференціальний ємнісний сенсор для вимірювання повітряного проміжку між розточенням осердя статора й полюсами ротора в потужному гідрогенераторі. Основними функціональними частинами сенсора є змінний робочий конденсатор та постійний робочий конденсатор, геометрія електродів якого є подібною до геометрії електродів змінного конденсатора. Конструкція сенсора являє собою багатошарову друковану плату з провідними та діелектричними ізолювальними шарами. Змінний конденсатор і постійний конденсатор утворені системами рівних за шириною стрічкових паралельних компланарних високопотенціальних та низькопотенціальних електродів, між якими розміщуються заземлені електроди. Співвідношення між шириною високопотенціального, низькопотенціального та заземленого електродів у робочих конденсаторах вибране залежно від величини вимірюваного номінального зазору. Довжина високопотенціальних та низькопотенціальних електродів постійного конденсатора визначається розмірами вирізу в діелектричному шарі, який визначає ємність зазначеного конденсатора. Вимірюється електрична ємність між системою паралельно з’єднаних між собою високопотенціальних електродів і системою паралельно з’єднаних між собою низькопотенціальних електродів робочого змінного конденсатора, яка функціонально залежить від величини повітряного зазору.  Вимірюється електрична ємність між системою паралельно з’єднаних між собою високопотенціальних електродів і системою паралельно з’єднаних між собою низькопотенціальних електродів постійного конденсатора, яка функціонально залежить від величини повітряного проміжку, що визначається товщиною діелектричного шару з вирізом в друкованій платі. Усунення впливу зовнішнього середовища досягається за рахунок того, що у вторинному вимірювальному перетворювачі як інформативний параметр визначається відношення вказаних значень ємності. Визначено аналітичні та графічні залежності для функції перетворення сенсора, призначеного для використання на капсульному гідрогенераторі типу СГК538/16070М. Сенсор в порівнянні з аналогами має вищу точність вимірювання завдяки застосуванню напівдиференціальної схеми вимірювання, яка усуває вплив зовнішнього середовища. Сенсор або система сенсорів можуть бути використані як окремий вимірювач, так і як складова частин систем моніторингу та діагностики. Біб. 14. Рис. 4.
publisher	Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate	2024
url	https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/478
work_keys_str_mv	AT levytskyia napívdiferencíalʹnijêmnísnijsensorpovítrânogopromížkuvgídrogeneratorah AT zaitsevi napívdiferencíalʹnijêmnísnijsensorpovítrânogopromížkuvgídrogeneratorah AT rassovskyiv napívdiferencíalʹnijêmnísnijsensorpovítrânogopromížkuvgídrogeneratorah AT levytskyia halfdifferentialcapacitiveairgapsensorforhydrogenerators AT zaitsevi halfdifferentialcapacitiveairgapsensorforhydrogenerators AT rassovskyiv halfdifferentialcapacitiveairgapsensorforhydrogenerators
first_indexed	2024-12-15T20:51:52Z
last_indexed	2024-12-15T20:51:52Z
_version_	1818541111969316864
spelling	veorgua-article-4782024-09-30T11:54:51Z НАПІВДИФЕРЕНЦІАЛЬНИЙ ЄМНІСНИЙ СЕНСОР ПОВІТРЯНОГО ПРОМІЖКУ В ГІДРОГЕНЕРАТОРАХ HALF-DIFFERENTIAL CAPACITIVE AIR GAP SENSOR FOR HYDROGENERATORS Levytskyi , A. Zaitsev , I. Rassovskyi , V. hydrogen generator, stator core boring, rotor pole, air gap, measurement, semi-differential capacitive sen-sor. гідрогенератор, розточення осердя статора, полюс ротора, повітряний зазор, вимірювання, напівдиференціальний ємнісний сенсор. У роботі запропоновано та досліджено напівдиференціальний ємнісний сенсор для вимірювання повітряного проміжку між розточенням осердя статора й полюсами ротора в потужному гідрогенераторі. Основними функціональними частинами сенсора є змінний робочий конденсатор та постійний робочий конденсатор, геометрія електродів якого є подібною до геометрії електродів змінного конденсатора. Конструкція сенсора являє собою багатошарову друковану плату з провідними та діелектричними ізолювальними шарами. Змінний конденсатор і постійний конденсатор утворені системами рівних за шириною стрічкових паралельних компланарних високопотенціальних та низькопотенціальних електродів, між якими розміщуються заземлені електроди. Співвідношення між шириною високопотенціального, низькопотенціального та заземленого електродів у робочих конденсаторах вибране залежно від величини вимірюваного номінального зазору. Довжина високопотенціальних та низькопотенціальних електродів постійного конденсатора визначається розмірами вирізу в діелектричному шарі, який визначає ємність зазначеного конденсатора. Вимірюється електрична ємність між системою паралельно з’єднаних між собою високопотенціальних електродів і системою паралельно з’єднаних між собою низькопотенціальних електродів робочого змінного конденсатора, яка функціонально залежить від величини повітряного зазору.  Вимірюється електрична ємність між системою паралельно з’єднаних між собою високопотенціальних електродів і системою паралельно з’єднаних між собою низькопотенціальних електродів постійного конденсатора, яка функціонально залежить від величини повітряного проміжку, що визначається товщиною діелектричного шару з вирізом в друкованій платі. Усунення впливу зовнішнього середовища досягається за рахунок того, що у вторинному вимірювальному перетворювачі як інформативний параметр визначається відношення вказаних значень ємності. Визначено аналітичні та графічні залежності для функції перетворення сенсора, призначеного для використання на капсульному гідрогенераторі типу СГК538/16070М. Сенсор в порівнянні з аналогами має вищу точність вимірювання завдяки застосуванню напівдиференціальної схеми вимірювання, яка усуває вплив зовнішнього середовища. Сенсор або система сенсорів можуть бути використані як окремий вимірювач, так і як складова частин систем моніторингу та діагностики. Біб. 14. Рис. 4. In the paper proposed half-differential capacitive sensor for measuring the air gap between the stator core boring and the rotor poles in a powerful hydro-generator. The main parts of the sensor are a variable working capacitor and a constant working capacitor, the electrode geometry of which is similar to the ge-ometry of the electrodes of the variable capacitor. Sensor construction is a multilayer printed circuit board with conductive and dielectric insulating layers. The variable capacitor and the constant capacitor are formed by systems of strip parallel coplanar high-potential and low-potential electrodes of equal width, between which the grounded electrodes are placed. The ratio between the width of the high-potential, low-potential and grounded electrodes in the working capacitors is chosen depending on the value of the measured nominal air gap. The length of the high-potential and low-potential electrodes of the perma-nent capacitor is determined by the size of the gap in the dielectric layer, which determines the capacity of the specified capacitor. The electric capacity is measured between the system of parallel-connected high-potential electrodes and the system of parallel-connected low-potential electrodes of the working variable capacitor, which functionally depends on the size of the air gap. The electrical capacity between the sys-tem of parallel-connected high-potential electrodes and the system of parallel-connected low-potential electrodes of a constant capacitor is measured, which functionally depends on the size of the air gap, which is determined by the thickness of the dielectric layer with a cutout in the printed circuit board. To eliminate the influence of the external environment, the ratio of the capacities of the constant and varia-ble capacitor used to determine the informative parameter. Analytical and graphical dependences for the conversion function of the sensor intended for use on a capsule hydrogen generator of the SGK538/160-70M type have been determined. Compared to analogues, the sensor has a higher measurement accuracy due to half-differential measurement scheme used, which eliminates the influence of the external envi-ronment. A sensor or a system of sensors can be used as a separate meter or as a component of monitor-ing and diagnostic systems. Ref. 14. Fig. 4. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2024-09-30 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/478 10.36296/1819-8058.2024.3(78).132-139 Возобновляемая энергетика; № 3(78) (2024): Scientific and applied Journal renewable energy ; 132-139 Відновлювана енергетика; № 3(78) (2024): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 132-139 Vidnovluvana energetika ; No. 3(78) (2024): Scientific and applied Journal renewable energy ; 132-139 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2024.3(78) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/478/387 Copyright (c) 2024 Vidnovluvana energetika

HALF-DIFFERENTIAL CAPACITIVE AIR GAP SENSOR FOR HYDROGENERATORS

Репозитарії

Схожі ресурси