СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПОДТВЕРЖДЕНИЯ ОПРЕДЕЛЁННЫХ ДЕФЕКТОВ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ Российский патент 2018 года по МПК G01R31/34 

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля, применяемым при проведении обследований асинхронных электродвигателей (АЭД).

Известен тепловой способ неразрушающего контроля (ТК) - вид неразрушающего контроля, основанный на анализе параметров тепловых полей контролируемых объектов, вызванных дефектами [1] (ГОСТ Р 56542-2015 «Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов», с. 3).

Способы теплового вида контроля основаны на взаимодействии теплового поля объекта с термометрическим чувствительным элементом (термопарой, болометром, термоиндикаторами и т.п.), преобразовании параметров поля (интенсивности, температурного градиента, контраста лучистостей и др.) в параметры электрического или другого сигнала и передаче его на регистрирующий прибор [2] (ГОСТ 23483-79 в ред. Изменения N 1, утв. в августе 1984 г. «Контроль неразрушающий. Методы теплового вида. Общие требования», с. 1).

Недостатком настоящего способа является неточное определение и классификация некоторых дефектов, имеющих схожие признаки, таких как повреждение роторных стержней электродвигателя и дефекты подшипников качения. В обоих случаях может возникать нагрев подшипников качения, температура корпуса в области расположения статора и ротора остается практически неизменной. В первом случае нагрев подшипников происходит за счет деформации ротора, в частности длины, что приводит к избыточной осевой нагрузке на подшипники [3] (А. Ширман, А. Соловьев, «Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования», Москва, 1996, с. 7-10). Во втором случае дефекты подшипников нередко приводят к увеличению температуры [4] (А. Ширман, А. Соловьев, «Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования», Москва, 1996, с. 8-13).

Это явление может привести к ошибочной классификации выявленного дефекта и, как следствие, к неверному заключению.

Целью предлагаемого способа определения и подтверждения определенных дефектов асинхронных электродвигателей является применение комплексного подхода, позволяющего при обследовании асинхронных электродвигателей безошибочно выявлять и определять указанные виды дефектов.

Указанная цель достигается путем проведения дополнительно вибродиагностики (ВД), после проведения теплового контроля и выявления аномального участка корпуса АЭД.

Сущность настоящего изобретения состоит в том, что в предлагаемом способе определения и подтверждения определенных дефектов асинхронных электродвигателей, включающем измерение и анализ тепловых полей, определение вида дефектов тепловым методом неразрушающего контроля, согласно изобретению дополнительно используется вибродиагностический метод неразрушающего контроля для уточнения вида дефекта электродвигателя. При диагностике дефектов подшипников и повреждения стержней ротора предлагается в комплексе с ТК применить ВД и получить информацию, которая позволит в этом случае безошибочно выявить и подтвердить тот или иной вид дефекта.

После проведения ТК и анализа полученных данных при сильном нагреве подшипников и подозрении на наличие указанных дефектов на АЭД дополнительно производится ВД. В отличие от ТК в этом случае в вибродиагностике этот дефект имеет очень явные признаки: повреждение стержней ротора приводит к электрической несимметрии ротора асинхронного двигателя и появлению в крутящем моменте составляющей 2ƒ с пульсирующей с частотой скольжения. Угловые колебания ротора под действием пульсирующего момента приводят к угловой модуляции частоты вращения ротора ƒ_o и появлению вокруг нее боковых составляющих с частотой скольжения. Кроме того, поврежденные стержни будут проявляться в виде модуляций ƒ_o, 2ƒ_o 3ƒ_o [5] (В.Н. Костюков, А.П. Науменко, С.Н. Бойченко, Е.В. Тарасов, Основы виброакустической диагностики машинного оборудования: Учебное пособие, Омск, НПЦ «ДИНАМИКА», с. 173). Таким образом, ВД точно подтверждает наличие повреждения стержней ротора АЭД.

Способ определения и подтверждения определенных дефектов асинхронных электродвигателей позволяет решить задачу точного определения и подтверждения рассмотренных видов дефектов асинхронных электродвигателей.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. ГОСТ Р 56542-2015 «Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов», с. 3.

2. ГОСТ 23483-79 в ред. Изменения N 1, утв. в августе 1984 г. «Контроль неразрушающий. Методы теплового вида. Общие требования», с. 1.

3. А. Ширман, А. Соловьев, «Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования», Москва, 1996, с. 7-10.

4. А. Ширман, А. Соловьев, «Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования», Москва, 1996, с. 8-13.

5. В.Н. Костюков, А.П. Науменко, С.Н. Бойченко, Е.В. Тарасов, Основы виброакустической диагностики машинного оборудования: Учебное пособие, Омск, НПЦ «Динамика», с. 173.

Использование: для определения дефектов асинхронных электродвигателей. Сущность изобретения заключается в том, что при диагностике дефектов асинхронных электродвигателей выполняют в комплексе с тепловым контролем вибродиагностику и получают информацию, которая позволяет безошибочно выявлять и подтверждать тот или иной вид дефекта. Технический результат: обеспечение возможности точного определения и подтверждения различных видов дефектов асинхронных электродвигателей.

Способ определения и подтверждения определенных дефектов асинхронных электродвигателей, включающий измерение и анализ тепловых полей, определение вида дефектов тепловым методом неразрушающего контроля, отличающийся тем, что для уточнения вида дефекта электродвигателя дополнительно используется вибродиагностический метод неразрушающего контроля.