À l'endommagement des paliers le moment de la résistance exerçant l'influence sur l'arbre, change avec la fréquence proportionnelle à la fréquence de la rotation de l'arbre de l'électromoteur. Le changement du moment de la résistance contribue à l'apparition dans le courant du stator des composantes avec la fréquence proportionnelle à la fréquence de la rotation de l'arbre. La mise en relief de ces composantes et le contrôle de leur niveau permet de découvrir les défauts dans la pièce de la machine mécanique.

Sur le figure 1 on montre le schéma équivalent du remplacement de l'électromoteur asynchrone.

   Figure 1. Le schéma du remplacement de l'électromoteur asynchrone
(L'animation : le volume - 42.1 kбайт; le montant - 441х157; comprend 40 effectifs; le retard entre les effectifs - 100 мс; le retard entre le dernier et le premier par les effectifs - 0 мс; la quantit? de cycles de la r?p?tition - est infinie)

Le courant de la phase du stator, à l'effort sinusoïdal est défini selon la formule

où i0 et i'2 — le courant de l'aimantation et le courant du rotor de l'électromoteur; Ulm — l'amplitude de l'effort;  et х'2 — les résistances inductives des bobinages du stator et du rotor; s — le glissement; ω1 — la fréquence de l'effort.

Le glissement de l'électromoteur asynchrone dépend du moment tournant, et donc du moment de la résistance à la rotation. Nous présenterons le moment de la résistance Мс par la somme statique М0 et les composantes périodiques (fig. 2):

Ici Мa et α — L'amplitude et la fréquence circulaire de la composante périodique du moment de la résistance.

En décidant l'équation du mouvement du rotor de l'électromoteur:

Pour le procès du blocage dynamique nous recevrons l'équation:

  où      M – le moment tournant;

Figure 2. La caractéristique mécanique

J — Le point d'inertie du machine le moteur-mécanisme; ω0 — La fréquence angulaire de la rotation du rotor; SH et MH — nominal le glissement et le moment tournant de l'électromoteur.

Sur le terrain linéaire de la caractéristique on peut exprimer par l'équation le lien du glissement s et le moment tournant:

Pour le mode établi nous recevrons:

où  

Le changement périodique du glissement provoque le changement périodique de la résistance équivalente de l'électromoteur. Le changement de cette résistance provoque le changement du courant du stator avec la fréquence α. Mais la source d'alimentation a la fréquence, non égal α, et donc dans le courant du stator il y a des composantes avec les fréquences définies par les hésitations mécaniques.

Aux rapports réels des paramètres des électromoteurs, quand le glissement n'excède pas 0,1 [3]:

Pour la réception des dépendances évidentes on peut accepter  х1 + х'2 = Rl = 0 et présenter le courant du stator par l'équation suivante:

Ayant mis à cette expression la signification du courant de l'aimantation et ayant décomposé l'oeuvre des fonctions sinusoïdales sur deux composantes, nous recevrons:

où I0m et ψ — L'amplitude et la phase du courant de l'aimantation; β = ω1 - α; γ = ω1 + α.

Le courant du stator aux endommagements mécaniques de l'électromoteur contient les composantes avec fréquences égales à la fréquence de la source d'alimentation, égales différence de fréquences de la source d'alimentation et la rotation du rotor β = ω1 - α et égal à la somme de ces fréquences γ = ω1 + α.

Si la voiture a р la vapeur des pôles, on peut compter les fréquences des composantes selon les formules:

Ayant accepté s = s0 et la fréquence du réseau nourrissant de 50 Hzs, on peut estimer la gamme du changement β ' et γ '. En se limitant aux modes de l'électromoteur, quand le glissement peut changer de 0,001 jusqu'à 0,1, nous recevrons pour la voiture bipolaire (la vitesse synchrone 3000 tr/min) les gammes suivantes des changements de la fréquence: (β' = 0,5+5 Hzs, γ' = 99,5+95 Hzs.

Plus les pôles a le moteur, changent moins les fréquences β ' et γ ' et plus près eux vers la fréquence de la source d'alimentation. Pour l'électromoteur avec р=6 (la vitesse synchrone 500 tr/min) les fréquences sont égales: de 41,75 jusqu'à 42,5 Hzs et de 58,25 jusqu'à 57,5 Hzs.

L'amplitude des composantes du courant du stator avec les fréquences β et γ dépend non seulement de l'effort de l'alimentation et les paramètres personnels électriques de l'électromoteur, mais aussi de l'amplitude de la composante variable du glissement, qui est définie par l'amplitude des hésitations du moment de la résistance et l'inertie des éléments tournant de machine.

De la relation

il faut, plus la valeur αTп, change moins le glissement au changement du moment de la résistance et moins d'amplitude des composantes du courant.

De l'égalité

où on peut marquer Рн - la capacité nominale du moteur, que l'inertie se manifeste plus près des moteurs à grande vitesse, que chez à faible vitesse. Le point d'inertie personnel du moteur est lié à sa capacité nominale par la dépendance grave avec le paramètre plus 1, c'est pourquoi à l'augmentation de la capacité nominale du moteur se renforce son inertie.

Pour les électromoteurs avec les capacités nominales de 2,2 à 22 kws, travaillant en régime proche vers nominal relation      peut faire de  

 

jusqu'à . La plus grande signification correspond à faible vitesse (la vitesse synchrone 500 tr/min) du moteur avec une plus petite capacité nominale, mais une plus petite signification — le moteur rapide (la vitesse synchrone 3000 tr/min) avec la plus grande par la capacité nominale.

En régimes normaux le moment de la résistance et le moment tournant de l'électromoteur avec la symétrie circulaire du rotor ne dépend pas de l'angle du tournant de l'arbre et ne contient pas la composante variable du moment. C'est pourquoi le glissement ne change pas périodiquement et dans le courant du stator les composantes avec fréquences excellentes de.

Sur fig. 3 on présente l'oscillogramme du courant du stator de l'électromoteur asynchrone par la capacité nominale de 2,2 kws et la vitesse synchrone 1500 tr/min avec la charge en forme de la somme des composantes constantes et sinusoïdales. Elle est reçue par voie du modelage mathématique. Pour le contrôle du modèle utilisé mathématique on fait les expériences des moteurs à induction avec les défauts artificiellement créés dans la partie mécanique. À la suite de l'analyse comparative des oscillogrammes des courants du stator est établi que le modèle proposé mathématique peut être utilisé à l'élaboration des moyens de la protection de relais.