Шевцов А.В. Рогозин Г.Г. ИССЛЕДОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

ИССЛЕДОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

ИССЛЕДОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Шевцов А.В., студент; Рогозин Г.Г., д.т.н., профессор,
(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)

      Проблема эксцентриситета асинхронных двигателей (АД) вызывает большой интерес вследствие того что пока нет путей определения эксцентриситета в ходе эксплуатации АД. В статье излагаются принципы и методы определения эксцентриситета асинхронного двигателя используя режим холостого хода и режим отключения, необходимого для оценки технического состояния двигателя.
      Исследования проводились на двигателе типа MA36-41/8 с фазным ротором (40 кВт, 380/660 В, 730 оборотов в минуту). При исследовании использовалась возможность равномерно изменять воздушный зазор между обмотками статора и ротора. Схематически установка представлена на рис.1. Измерения проводились используя 12-битный аналого-цифровой преобразователь. Все измерения были сделаны с одной и той же начальной температурой.

Рисунок 1 - Экспериментальная установка (А - устройство, изменяющее эксцентриситет двигателя, B - дополнительные щетки, C - индукционная катушка).
      В основу метода заложен метод регистрирования изменения напряжения на выводах двигателя, падения напряжения вдоль вала двигателя и ЭДС наведенная в индукционной катушке (3000 витков), расположенной около свободного конца вала, посредством магнитного потока утечки. На основе полученных данных определялась постоянная времени затухания напряжения статора, тока ротора и ЭДС катушки.
      Изменения постоянной времени затухания АД эксцентриситетом ротора представлено рис. 2. Изменения постоянной времени тока ротора и ЭДС индукционной катушки при отключении двигателя от энергоснабжения представлено на рис. 3.

Рисунок 2 - Постоянные времени затухания напряжения статора АД с эксцентриситетом ротора АД при отключении

Рисунок 3 - Изменения постоянной времени тока ротора и ЭДС индукционной катушки при отключения двигателя от электроснабжения (1) - Ток ротора; (2) - ЭДС Индукционной катушки
      Анализ падения напряжения вдоль вала дал различия в спектральных составляющих. Видимые различия между спектральными составляющими падения напряжения вдоль вала при эксцентриситете равном 13.8 и 55.1 процентов, показаны на рис. 4.

Рисунок 4 - Спектральные составляющие падения напряжения вдоль вала ротора двигателя при эксцентриситете равном 13.8 процентов (a) и 55.1 процентов (b)
      В результате исследований установлено, что при увеличении эксцентриситета происходит увеличение времени затухания ЭДС индукционной катушки, напряжения статора и тока ротора при отключении двигателя, установлено также влияние эксцентриситета на частотный спектр падения напряжения вдоль вала.

Перечень ссылок

1. G. G. Rogozin, "Impact of the air gap eccentricity on the leakage flux change outside the IM frame during run-out of the motor after disconnection from the supply", SPEEDAM Symposium 2004, June 16-18, 2004, pp. 31-37.

Шевцов А.В., студент; Рогозин Г.Г., д.т.н., профессор,
(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)

Проблема эксцентриситета асинхронных двигателей (АД) вызывает большой интерес вследствие того что пока нет путей определения эксцентриситета в ходе эксплуатации АД. В статье излагаются принципы и методы определения эксцентриситета асинхронного двигателя используя режим холостого хода и режим отключения, необходимого для оценки технического состояния двигателя.
Исследования проводились на двигателе типа MA36-41/8 с фазным ротором (40 кВт, 380/660 В, 730 оборотов в минуту). При исследовании использовалась возможность равномерно изменять воздушный зазор между обмотками статора и ротора. Схематически установка представлена на рис.1. Измерения проводились используя 12-битный аналого-цифровой преобразователь. Все измерения были сделаны с одной и той же начальной температурой.

Рисунок 1 - Экспериментальная установка (А - устройство, изменяющее эксцентриситет двигателя, B - дополнительные щетки, C - индукционная катушка).
В основу метода заложен метод регистрирования изменения напряжения на выводах двигателя, падения напряжения вдоль вала двигателя и ЭДС наведенная в индукционной катушке (3000 витков), расположенной около свободного конца вала, посредством магнитного потока утечки. На основе полученных данных определялась постоянная времени затухания напряжения статора, тока ротора и ЭДС катушки.
Изменения постоянной времени затухания АД эксцентриситетом ротора представлено рис. 2. Изменения постоянной времени тока ротора и ЭДС индукционной катушки при отключении двигателя от энергоснабжения представлено на рис. 3.

Рисунок 2 - Постоянные времени затухания напряжения статора АД с эксцентриситетом ротора АД при отключении

Рисунок 3 - Изменения постоянной времени тока ротора и ЭДС индукционной катушки при отключения двигателя от электроснабжения (1) - Ток ротора; (2) - ЭДС Индукционной катушки
Анализ падения напряжения вдоль вала дал различия в спектральных составляющих. Видимые различия между спектральными составляющими падения напряжения вдоль вала при эксцентриситете равном 13.8 и 55.1 процентов, показаны на рис. 4.

Рисунок 4 - Спектральные составляющие падения напряжения вдоль вала ротора двигателя при эксцентриситете равном 13.8 процентов (a) и 55.1 процентов (b)
В результате исследований установлено, что при увеличении эксцентриситета происходит увеличение времени затухания ЭДС индукционной катушки, напряжения статора и тока ротора при отключении двигателя, установлено также влияние эксцентриситета на частотный спектр падения напряжения вдоль вала.

Перечень ссылок

1. G. G. Rogozin, "Impact of the air gap eccentricity on the leakage flux change outside the IM frame during run-out of the motor after disconnection from the supply", SPEEDAM Symposium 2004, June 16-18, 2004, pp. 31-37.