КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ НА БАЗЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРНЫХ ПЛАТ «АРДУИНО»

В. Л. Шатуновский, Н. Н. Портнягин, И. А. Мелик-Шахназарова

Аннотация


Тенденция увеличения доли нелинейной нагрузки в современных системах электроснаб-
жения приводит к повышению мощности искажений синусоидальных токов и напряжений
сети и требует проведения исследований систем электропитания с целью оценки их влияния
на источники и потребители электроэнергии. Для повышения эффективности научных иссле-
дований аспирантов и соискателей требуется оснастить исследовательские лаборатории соот-
ветствующей аппаратурой регистрации мгновенных значений токов и напряжений с возмож-
ностью накопления и архивации исходных файлов, содержащих временные выборки кривых
тока и напряжения в узлах нагрузки. Для исследований крайне важным остается вопрос о
качестве поставляемой и потребляемой электроэнергии. Последний вариант российского
ГОСТ 32144-2013 по показателям качества электроэнергии устанавливает эти показатели на
уровне типовых подстанций, но при проведении исследований часто требуется наблюдение
за качеством электроэнергии и в сетях нижнего уровня. Рассмотрены технические и методи-
ческие подходы к разработке приборов для измерения параметров качества электрической
энергии при работе приемников в системе электроснабжения. Обращено внимание на мето-
дическую сторону проектирования приборов для мониторинга качества электроэнергии: на
работу основных узлов приборов — датчика напряжения, аналого-цифрового преобразовате-
ля, устройств передачи сигналов от платы «Ардуино» к приемникам, визуализирующим дан-
ные измерений. Разработаны и предложены программные средства, выполняющие преобра-
зование, передачу, получение и визуализацию данных о состоянии электрических цепей в
узле нагрузки. Предлагаемый подход позволяет использовать общедоступную технологию
смартфонов или айфонов для регистрации и накопления файлов с целью их дальнейшей
обработки с применением процедур диагностирования. В ходе проведенной разработки

решены следующие задачи: проведен анализ использования микроконтроллеров для созда-
ния мобильных систем регистрации мгновенных значений токов и напряжений в системах
электропитания на примере микроконтроллеров «Ардуино», создан рабочий макет мобильно-
го устройства регистрации мгновенных значений тока и напряжения в сетях 0,4 кВ, произ-
ведено опробование рабочего макета устройства с целью применения его для построения
компьютерных экспериментов по диагностированию электротехнических систем в диссерта-
ционных исследованиях аспирантов и магистрантов.


Полный текст:

PDF

Литература


Горева Т.И., Портнягин Н.Н., Пюк-

ке Г.А. Нейросетевые модели диагностики

технических систем // Вестник КРАУНЦ.

Физико-математические науки. 2012. Т. 4.

№ 1. С. 31–43.

Портнягин Н.Н., Пюкке Г.А., Кузнецов

С.Е. Диагностирование электрических

цепей методом изовар // Известия высших

учебных заведений. Электромеханика. 1998.

№ 1. С. 35.

Портнягин Н.Н. Определение области

работоспособности судовых электрических

средств автоматизации методом статистиче-

ских испытаний // Вестник Камчатского

государственного технического универси-

тета. 2002. № 1. С. 148-152.

Портнягин Н.Н., Марченко А.А.

Исследование

процессов динамического

нагружения электрических машин при неис-

правностях в обмотке статора // Вестник

Камчатского государственного технического

университета. 2013. № 24. С. 16–21.

Портнягин Н.Н., Ершов М.С., Барбасов

П.Ю., Чернев М.Ю. Моделирование

влияния величины нелинейной нагрузки на

качество электроэнергии промышленных

электротехнических систем // Известия

высших учебных заведений. Электромеханика.

Т. 60. № 1. С. 61–66.

Баранов В.Н. Применение микрокон-

троллеров AVR: схемы, алгоритмы, про-

граммы. 2-е изд. испр. М.: Издательский дом

«Додека-XXI», 2006. 288 с.

Белов А.В. Конструирование

устройств

на микроконтроллерах. СПб.:

Наука и техника, 2005. 256 с.

Белов А.В. Микроконтроллеры

AVR: от азов программирования до создания

практических устройств. М.: Изд-во НИТ,

544 с.

Виктор Петин. Проекты с использо-

ванием контроллера Arduino, 2-е изд. СПб.:

Изд-во: БХВ-Петербург, 2015.

Улли Соммер. Программирование

микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino.

СПб.: Изд-во: БХВ-Петербург, 2012.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.