Дослідження напрямів сучасних видів діагностики міжвиткових замикань в обмотках статора асинхронних двигунів з використанням моделювання

Анотація

Підвищення надійності асинхронних електричних двигунів в процесі експлуатації відбувається за рахунок постійного вдосконалення існуючих та розробки нових діагностичних методів, що можливо на підставі результатів досліджень процесів, що виникають при різних дефектах двигунів. Найбільш трудомістким і складним залишається можливість діагностики та диференціювання міжвиткового замикання обмотки статора. Проведення досліджень процесів, що відбуваються при міжвиткових замиканнях і їх реалізації в діагностичному обладнанні, з урахуванням сучасних технологій, сприяє вирішенню завдання з розвитку та удосконаленню існуючих методів діагностики асинхронних двигунів. Метою роботи є проведення досліджень ряду напрямків сучасних видів діагностики міжвиткового замикання обмотки статора з аналізом найбільш значимих показників для досягнення адекватної оцінки розпізнавання стану електродвигуна і вироблення рекомендацій подальшого вдосконалення методів діагностичного обладнання з використанням математичного моделювання. В роботі проведені дослідження електромеханічних процесів в асинхронному двигуні з використанням обраної імітаційної моделі для двигуна з неушкодженим статором і при наявності міжвиткових замикань різного ступеня, що становлять 10 % та 20 % зниження опору обмотки статора. За базову модель для проведення досліджень був прийнятий двигун АІР потужністю 11 кВт. Використовуючи модель для досліджуваного двигуна, був побудований годограф вектора Парку для режиму короткого замикання статора без дефектів і при зміні в результаті міжвиткового замикання комплексного опору до 80 % в режимі короткого замикання і в режимі холостого ходу для проміжку часу від 0до Т=2π/ω. Встановлено, що кожен з параметрів прояви міжвиткового замикання, який розглядається як визначальний в різних методах, має часткову інформативність, недостатню для прийняття рішення про стан обмотки двигуна і прогнозування часу його безаварійної роботи. Для збільшення вірогідності діагностування і диференціювання ступеня міжвиткового замикання в статорі необхідний системний підхід, побудований на аналізі чинників, що використовують електричні, магнітні, теплові та вібраційні параметри з обов'язковим впровадженням теорії прийняття рішень.