Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ В ПРОЦЕССЕ ПУСКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для экспресс-контроля работоспособности электрических машин, в частности асинхронных электродвигателей.

Известен способ определения технического состояния асинхронного двигателя по опыту короткого замыкания [1].

Недостатком данного способа является то, что при проведении опыта необходимо добиться симметричности приложенного напряжения, вследствие отклонения которого возникают большие погрешности.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является режим испытаний на холостом ходу [2]. Испытания проводят в режиме холостого хода при установившемся тепловом состоянии частей электродвигателя. При этом измеряют линейное напряжение между всеми фазами, частоту сети, линейный ток статора в каждой фазе и потребляемую мощность. Испытание начинают с напряжения, равного 130% номинального. В процессе испытания обычно проводят 9-11 измерений при разных значениях линейного напряжения.

Недостатком этого способа является то, что невозможно определить общее состояние электродвигателя, а также его неисправности.

Задачей изобретения является создание способа определения технического состояния асинхронного двигателя в процессе пуска.

Сущность изобретения заключается в следующем. В качестве диагностического показателя используется время разгона ротора от неподвижного состояния до максимальной (холостого хода) частоты вращения. При этом в зависимости от технического состояния двигателя время разгона увеличивается относительно эталонного.

На фиг. изображен способ определения технического состояния асинхронного электродвигателя по времени пуска. Значение времени разгона зависит от следующих параметров: напряжения сети; частоты тока; момента инерции ротора; номинального числа оборотов двигателя; номинальной мощности двигателя; конструктивных (вид паза, расположение обмоток и т.д.); неравномерности магнитного потока.

Все перечисленные параметры, кроме неравномерности магнитного потока, можно принять постоянными для конкретных условий работы и марки двигателя. Диагностирование осуществляют путем сравнения полученной величины времени разгона контролируемого двигателя с заданным теоретическим или эталонным значением (фиг.).

Теоретическое значение кривой (кривая 1) разгона в процессе пуска можно построить по паспортным данным двигателя с помощью специальной программы, а эталонное необходимо снимать у нового электродвигателя. Фактическая кривая разгона (кривая 3) снимается с вала электродвигателя. Для этого при пуске контролируют продолжительность пуска, при этом получают сигнал с двигателя, преобразуют его и подают на компьютер, с помощью которого получают график частоты вращения ротора в функции времени.

Согласно данных время пуска нового двигателя (эталонного) и двигателя, находящегося в эксплуатации (500 часов), отличаются на t=0,0025 с. Устанавливают экспериментально критическое значение времени пуска (кривая 2) для однотипных двигателей, при котором возрастает вероятность, что в ходе эксплуатации двигателя возникнет аварийная ситуация, при которой двигатель выйдет из строя, можно обозначить зону работоспособного состояния.

Фактическая кривая разгона электродвигателя находится в промежутке от эталонного значения до критического. В зависимости от отклонения этой кривой от эталонного значения можно дать оценку состояния электродвигателя.

В дальнейшем, проверяя двигатели, можно судить об их техническом состоянии, а также спрогнозировать ресурс до ремонта или, при необходимости, вывод электродвигателя из эксплуатации.

Изучение динамики нарастания частоты вращения ротора позволит не только определить техническое состояние двигателя и спрогнозировать его ресурс, но и оценить производительность машины и качество выполняемого процесса.

Источники информации

1. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин: учеб. для вузов / Г.К.Жерве. - 4-е изд., сокр. и перераб. - Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 359 с.

2. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин: учеб. для вузов / Г.К.Жерве. - 4-е изд., сокр. и перераб. - Л.: Энергоатомиздат, 1984. - с.354-359 - прототип.