Студент направления «Приборостроение» инженерного факультета ВТШ «СПИ» СевГУ Алексей Тыщук создал прототип прибора для мониторинга параметров электродвигателей. Устройство позволяет оперативно диагностировать состояние оборудования без остановки производства — по принципу автомобильных сканеров ошибок, но адаптированных для промышленных задач.
Прибор фиксирует ключевые параметры работы электродвигателя с помощью двух датчиков: вибродатчика (акселерометра) для отслеживания вибраций и датчика Холла для измерения скорости вращения. Дополнительно устройство дает возможность управлять скоростью двигателя за счет широтно‑импульсной модуляции — это делает прибор универсальным и пригодным для работы с двигателями, имеющими разные параметры питания.
Особенность разработки — в ее автономности и компактности: прибор работает от аккумуляторов, не требует подключения к электросети и легко транспортируется. Функционал включает два режима работы. В автономном режиме устройство создает Wi‑Fi‑точку доступа — пользователь может подключиться к ней со смартфона и в реальном времени отслеживать основные параметры. Для расширенной диагностики прибор подключают к ПК через кабель microUSB: специальная программа на базе Windows предоставляет детализированный анализ показателей.
Первым тестовым объектом для прототипа стал обычный домашний вентилятор. Испытания подтвердили работоспособность устройства и позволили скорректировать отдельные технические решения. В частности, на этапе разработки было принято решение отказаться от замеров внутренних электрических параметров двигателя (например, характеристик обмоток и ротора): такие измерения требуют остановки оборудования и привлечения узкопрофильных специалистов, а цель проекта — обеспечить максимально простую и быструю диагностику.
В перспективе автор планирует развивать аналитические возможности прибора. Среди перспективных направлений — применение быстрого преобразования Фурье для обработки сигналов, а также формирование базы типовых неисправностей (например, показаний при дисбалансе ротора) с последующим обучением на её основе небольшой нейронной сети. Это позволит устройству автоматически распознавать распространённые проблемы в работе двигателей.
«Сейчас прибор рассчитан на пользователей без специальной подготовки, им может воспользоваться не только инженер, но и сотрудник, который просто отвечает за оборудование», — отметил Алексей Тыщук.
По оценке экспертов вуза, разработка имеет высокий практический потенциал. Как подчеркнул заведующий кафедрой «Приборостроение и транспорт» ВТШ «СПИ» СевГУ Станислав Рощупкин, прибор может стать элементом испытательных стендов в рамках научно‑исследовательских и опытно‑конструкторских работ кафедры, в том числе при разработке новых двигателей. Компактность и функциональность устройства открывают возможности для его применения в различных отраслях — от автомобилестроения до любых производств, где задействованы приводы.
«Важно, что проект не ограничивается теоретическими расчетами: студент создал рабочий прототип и уже продемонстрировал его работоспособность. По сути, это готовое диагностическое оборудование для оценки состояния разных типов приводов. Прибор объединяет сразу несколько функций и позволяет комплексно анализировать работу оборудования», — пояснил Станислав Рощупкин.
В ближайших планах — подача заявки на конкурс студенческих стартапов: команда намерена выйти на следующий этап отбора и продолжить развитие проекта.
Фотогалерея
Источник: http://www.sevsu.ru/novosti/item/student_sevgu_razrabotal_universalnyy_diagnosticheskiy_pribor_dlya_elektrodvigateley/