Аннотация
Представлены результаты исследований стали статора асинхронных двигателей при капитальном ремонте на электроремонтном предприятии. Разработаны методика, аппаратные и программные средства для испытания качества стали статора асинхронных машин с извлеченным ротором. Методика испытания предусматривает оценку качества стали статора путем ее намагничивания эталонным напряжением и током, пропорциональным проектной магнитной индукции и напряженности поля в спинке стали статора, регистрацию сигналов напряжения и тока намагничивания, мощности потерь в стали. Регистрируемые сигналы напряжения и тока оцифровываются. Разработано программное средство, позволяющее анализировать оцифрованные сигналы по пяти критериям: сдвиг фаз напряжения и тока намагничивания, равный разности фаз напряжения и тока, определяемых по их максимальным значениям; приращение тока намагничивания, равное разности максимального значения тока и тока при фазе напряжения, равной 90°; потери активной мощности в стали статора; сдвиг начальных фаз напряжения и тока намагничивания; гармонический состав тока намагничивания. Предложены логические уравнения, аргументами которых являются перечисленные критерии, позволяющие без участия человека принимать решения ο качестве стали статора: или сталь хорошая, или удовлетворительная, или плохая. В работе приведены: электрическая схема аппаратной части устройства для испытания стали статора; описан алгоритм обработки оцифрованных сигналов; результаты экспериментальных исследований стали статора асинхронных двигателей типа АИ225М8Y3, мощностью 30 кВт, частотой вращения 735 об/мин. Методика, аппаратный и программный комплекс позволяют оценивать качество стали статора каждого ремонтируемого двигателя, выполнить ремонт двигателей с минимальными трудовыми и материальными затратами. Разработка рекомендуется специалистам электроремонтных предприятий.
Ключевые слова
Асинхронный двигатель, сталь статора, критерии качества стали, методика испытания, осциллограмма, аппаратный комплекс, программа для ЭВМ.
1. Повышение энергоэффективности и ресурсосбережение при капитальном ремонте, модернизации и утилизации двигателей асинхронных электроприводов / Р.Г. Мугалимов, Р.А. Закирова, А.Р. Мугалимова, К.Э. Одинцов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им Г. И. Носова. 2018. Т. 16. №3. С. 145-149.
2. Копылов И.П Электрические машины. М.: Высш. шк., 2012. 675 с.
3. Петушков М.Ю. Повышение ресурсоэффективности эксплуатации высоковольтных асинхронных электроприводов: дис. … д-ра техн. наук. 05.09.03 / Петушков Михаил Юрьевич. Магнитогорск, 2015.
4. Мугалимов Р.Г. Асинхронные двигатели с индивидуальной компенсацией реактивной мощности и электроприводы на их основе: монография. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2011. 250 с.
5. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высш. шк., 1973. 752 с.
6. Clark S.W., Stevens D. Induction motor rotor bar damage evaluation with magnetic field analysis // IEEE Transactions on industry applications. 2016. Vol. 52. No. 2. Pp. 1469-1476. doi: 10.1109/TIA.2015.2508424.
7. Faults and Diagnosis Methods of Permanent Magnet Synchronous Motors: A Review / Y. Chen, S. Liang, W. Li, H. Liang, C. Wang // Applied Sciences. 2019. No. 9(10). 2116. doi: 10.3390/app9102116.
8. Wolkiewicz M., Skowron M. Diagnostic system for induction motor stator winding faults based on axial flux // Power Electronics and Drives. 2017. No. 2(37). Pp. 137-150. doi: 10.5277/PED170204.
9. Nau S.L., Schmitz D., de Lima Pires W. Methods to evaluate the quality of stator and rotor of electric motor // IEEE 10th International Symposium on Diagnostics for Electrical Machines, Power Electronics and Drives (SDEMPED). 2015. Pp. 64-70. doi: 10.1109/DEMPED.2015.7303670.
10. Компания Металлинвест – Справочник стали URL:https://chel.m-invest.ru/spravochniki/ (Дата обращения 01.05.2021)
11. Корицкий Ю.В., Пасынкова В.В., Тареева Б.М. Справочник по электротехническим материалам. Ленинград: Энергия, 1976. 728 с.
12. Гурин Я.С., Кузнецов Б.И. Проектирование серий электротехнических машин. М.: Энергия, 1978. 480 с.