RU2300116C2 - Mode of diagnostics od electrical engines of alternating current and of mechanical arrangements involved with them - Google Patents
Mode of diagnostics od electrical engines of alternating current and of mechanical arrangements involved with them Download PDFInfo
- Publication number
- RU2300116C2 RU2300116C2 RU2005110648/28A RU2005110648A RU2300116C2 RU 2300116 C2 RU2300116 C2 RU 2300116C2 RU 2005110648/28 A RU2005110648/28 A RU 2005110648/28A RU 2005110648 A RU2005110648 A RU 2005110648A RU 2300116 C2 RU2300116 C2 RU 2300116C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- frequencies
- amplitudes
- electric motor
- damage
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области диагностирования электродвигателей переменного тока и связанных с ними механических устройств, в том числе размещенных в труднодоступных местах, и выявления их неисправностей на ранних стадиях развития. В процессе эксплуатации электродвигателей с нагрузкой могут возникать повреждения отдельных элементов, что, в свою очередь, приводит к преждевременному выходу из строя. Необходимость заблаговременного выявления и мониторинга неисправностей труднодоступных ответственных электродвигателей и связанных с ними механических устройств, используемых, например, на предприятиях нефтегазового комплекса, атомных электростанциях и т.п., связана с обеспечением безопасной эксплуатации этих сложных систем в целом.The invention relates to the field of diagnosing AC electric motors and related mechanical devices, including those located in hard-to-reach places, and identifying their malfunctions in the early stages of development. During operation of electric motors with a load, damage to individual elements may occur, which, in turn, leads to premature failure. The need for early detection and monitoring of malfunctions of hard-to-reach critical electric motors and related mechanical devices used, for example, in oil and gas enterprises, nuclear power plants, etc., is associated with ensuring the safe operation of these complex systems as a whole.
Известен способ определения технического состояния (диагностики) электродвигателей, при котором регистрируют и анализируют сигнал, порождаемый вибрацией электродвигателя, при этом регистрируют сигнал от переменной составляющей суммы фазных токов питания путем установки датчика напряжения одновременно на три фазы питающего кабеля, анализируют форму и амплитуду полученного сигнала и, сравнивая со значениями предыдущих измерений, оценивают возможность ее дальнейшей эксплуатации (1).There is a method of determining the technical condition (diagnosis) of electric motors, in which a signal generated by vibration of a motor is recorded and analyzed, and a signal from a variable component of the sum of phase supply currents is recorded by installing a voltage sensor simultaneously on three phases of a supply cable, and the shape and amplitude of the received signal are analyzed and comparing with the values of previous measurements, assess the possibility of its further operation (1).
Недостатками этого способа является то, что он не обеспечивает дистанционного диагностирования, низкая точность диагностики, а также сложность необходимых измерений и ограниченность видов диагностируемых неисправностей.The disadvantages of this method is that it does not provide remote diagnosis, low diagnostic accuracy, as well as the complexity of the necessary measurements and the limited types of diagnosed faults.
Известен также способ контроля работы (диагностики) электродвигателя переменного тока, включающий этапы разработки модели двигателя на компьютере, соединенном с двигателем с помощью множества датчиков, измерения множества рабочих сигналов двигателя с помощью датчиков, применения полученного в результате измерений множества рабочих сигналов для решения линейного уравнения состояния в дискретном времени, сравнения решения уравнения состояния с решением, предложенным моделью с вычислением остатка, определения на основании этапа сравнения, работает ли двигатель без обнаружения неисправности, коррелирования изменений с механической неисправностью в случае, если двигатель работает с обнаруженной неисправностью, и сообщения о существовании неисправности для предотвращения непредвиденного повреждения двигателя, и повторения этапов, отличающихся от разработки этапа моделирования, с выбранными интервалами во время работы двигателя, причем этап измерения множества рабочих сигналов содержит измерение тока на выходе двигателя, напряжения, подводимого к двигателю, и числа оборотов вала двигателя в течение выбранного интервала времени (2).There is also known a method of monitoring the operation (diagnostics) of an AC electric motor, including the steps of developing a motor model on a computer connected to the engine using a plurality of sensors, measuring a plurality of engine operating signals using sensors, applying the resultant of a plurality of operating signals obtained to solve a linear equation of state in discrete time, comparing the solution of the equation of state with the solution proposed by the model with calculating the remainder, determining based on the stage of comparison whether the engine is running without detecting a malfunction, correlating changes with a mechanical malfunction if the engine is operating with a detected malfunction, and reporting a malfunction to prevent unforeseen engine damage, and repeating steps that differ from the development of the simulation phase at selected intervals during the operation of the engine, and the step of measuring the set of working signals comprises measuring the current at the engine output, the voltage supplied to the engine, and engine revolutions during the selected time interval (2).
Недостатками этого способа является то, что он реализуется с непосредственным доступом к электродвигателю при проведении диагностики, т.е. не обеспечивает дистанционного диагностирования, недостаточная точность, а также сложность необходимых измерений и ограниченность видов диагностируемых неисправностей.The disadvantages of this method is that it is implemented with direct access to the motor during diagnostics, i.e. it does not provide remote diagnostics, insufficient accuracy, as well as the complexity of the necessary measurements and the limited types of diagnosed faults.
Технической задачей изобретения является создание эффективного и удобного способа диагностики, а также расширение арсенала способов диагностики электродвигателей переменного тока и связанных с ними механических устройств.An object of the invention is to create an effective and convenient diagnostic method, as well as expanding the arsenal of methods for diagnosing AC electric motors and related mechanical devices.
Технический результат состоит в повышении точности диагностирования, обеспечении возможности дистанционного диагностирования (на расстоянии от электродвигателя - в электрощите питания и/или управления), упрощении процедуры диагностирования (не требует отключения электродвигателя и/или снятия нагрузки), обеспечении возможности полной автоматизации процесса диагностики, расширении диагностических возможностей для определения наличия электрических и механических повреждений электродвигателя и связанного с ним механического устройства: межвитковые замыкания обмоток статора, повреждения подшипников, несоосность валов электродвигателя и приводимых электродвигателем устройств, повышенный эксцентриситет ротора (статический и/или динамический), дефекты (обрыв стержней, дефекты литья) ротора, ослабление элементов крепления электродвигателя на фундаменте, дефекты передач, соединенных с электродвигателем, дефекты механической части приводимых электродвигателем устройств (насосов, вентиляторов, компрессоров).The technical result consists in increasing the accuracy of diagnosis, providing the possibility of remote diagnosis (at a distance from the electric motor in the power supply and / or control panel), simplifying the diagnostic procedure (does not require turning off the electric motor and / or removing the load), providing the possibility of fully automating the diagnostic process, expanding diagnostic capabilities for determining the presence of electrical and mechanical damage to an electric motor and associated mechanical device Interstitial short circuits of the stator windings, damage to bearings, misalignment of the motor shafts and devices driven by the electric motor, increased rotor eccentricity (static and / or dynamic), defects (breakage of the rods, casting defects) of the rotor, loosening of the motor fastening elements on the foundation, transmission defects connected with an electric motor, defects in the mechanical part of devices driven by the electric motor (pumps, fans, compressors).
Сущность изобретения состоит в том, что способ диагностики электродвигателей переменного тока и связанных с ними механических устройств предусматривает, что в течение заданного интервала времени производят запись значений фазного тока, потребляемого электродвигателем, с помощью датчика тока с линейной амплитудно-частотной характеристикой, выделяют анализируемые характерные частоты с помощью фильтра низких частот, преобразуют полученный сигнал из аналоговой в цифровую форму, а затем производят спектральный анализ полученного сигнала, и сравнение значений амплитуд на характерных частотах с уровнем сигнала на частоте питающей сети, при этом, если амплитуды на характерных частотах ниже амплитуды основного пика на частоте питающей сети на заданную величину, делают вывод о хорошем техническом состоянии электродвигателя, а в случае, если указанная разница между амплитудами меньше заданной величины, делают вывод о развитии повреждения.The essence of the invention lies in the fact that the method for diagnosing AC electric motors and related mechanical devices provides that, over a given time interval, the phase current values consumed by the electric motor are recorded using a current sensor with a linear amplitude-frequency characteristic, the characteristic frequencies being analyzed are extracted using a low-pass filter, convert the received signal from analog to digital, and then perform a spectral analysis of the received signal la, and comparing the amplitudes at characteristic frequencies with the signal level at the frequency of the mains, in this case, if the amplitudes at characteristic frequencies are lower than the amplitudes of the main peak at the frequency of the mains by a predetermined amount, they conclude that the motor is in good technical condition, and if the indicated difference between the amplitudes is less than the specified value, they conclude that damage is developing.
Дополнительно определяют частоту вращения электродвигателя и число стержней его ротора. Предпочтительно неоднократно производят в течение 50-100 с запись значений фазного тока с разрешением по частоте не менее 0,01-0,02 Гц, с помощью датчика тока с линейной амплитудно-частотной характеристикой в диапазоне частот от 0 до 10 Гц, причем запись значений тока, потребляемого электродвигателем производят пятикратно, а полученные при измерениях спектры усредняют, в целях снижения эффекта растекания спектра при выполнении спектрального анализа используются оконные функции.Additionally determine the frequency of rotation of the electric motor and the number of rods of its rotor. Preferably, the phase current values are recorded repeatedly over a period of 50-100 s with a frequency resolution of at least 0.01-0.02 Hz using a current sensor with a linear amplitude-frequency characteristic in the frequency range from 0 to 10 Hz, and the values are recorded the current consumed by the electric motor is produced five times, and the spectra obtained during measurements are averaged, in order to reduce the spreading effect of the spectrum when performing spectral analysis, window functions are used.
Выделяют анализируемые частоты с помощью фильтра низких частот (частот ниже частоты Найквиста), преобразуют полученный сигнал из аналоговой в цифровую форму с помощью АЦП с диапазоном не менее 14 разрядов, спектральный анализ полученного сигнала и сравнение амплитуд производят, преимущественно, в частотной области от минус 100 дБ до 0 дБ путем выявления пиков (амплитуды тока) на характерных частотах, наличие межвитковых замыканий в обмотках статора и повреждения ротора диагностируются по наличию двух соответствующих симметричных относительно частоты питающей сети пиков в спектре тока, несоосность валов электродвигателя и нагрузки диагностируется по наличию пиков на частотах, кратных частоте вращения электродвигателя, дефекты ременной передачи нагрузки диагностируются по наличию пиков на частотах, кратных частоте биений ремня, повреждения подшипника диагностируются по наличию пиков на частотах, кратных частоте вращения ротора, повреждения приводимого оборудования из группы: насос, вентилятор, компрессор диагностируются по наличию пиков на лопаточной частоте, причем:Analyzed frequencies are isolated using a low-pass filter (frequencies below the Nyquist frequency), the received signal is converted from analog to digital using an ADC with a range of at least 14 bits, spectral analysis of the received signal and amplitude comparison is carried out mainly in the frequency domain from minus 100 dB to 0 dB by detecting peaks (current amplitude) at characteristic frequencies, the presence of inter-turn faults in the stator windings and rotor damage are diagnosed by the presence of two corresponding symmetrical the frequency of the supply network of peaks in the current spectrum, the misalignment of the motor shafts and the load are diagnosed by the presence of peaks at frequencies that are multiples of the motor rotation speed, belt drive transmission defects are diagnosed by the presence of peaks at frequencies that are multiples of the belt beat frequency, bearing damage is diagnosed by the presence of peaks at frequencies multiples of the rotor speed, damage to the driven equipment from the group: pump, fan, compressor are diagnosed by the presence of peaks at the blade frequency, moreover:
- наличие межвитковых замыканий в обмотках статора диагностируется на следующих характерных частотах:- the presence of inter-turn faults in the stator windings is diagnosed at the following characteristic frequencies:
f=f1•(k1•(1-s)/p±k2), f = f 1 • (k 1 • (1-s) / p ± k 2 ),
где f - характерные частоты,where f are characteristic frequencies
f1 - частота питающей сети,f 1 - frequency of the supply network,
k1, k2 - коэффициенты, определяемые частотой вращения ротора,k 1 , k 2 - coefficients determined by the rotor speed,
s - рабочее скольжение,s is the working slip,
p - число пар полюсов;p is the number of pole pairs;
- наличие повреждений ротора электродвигателя диагностируется на следующих характерных частотах:- the presence of damage to the rotor of the electric motor is diagnosed at the following characteristic frequencies:
- повреждение стержней ротора (дефекты литья) на характерных частотах как боковых лепестках частоты питания:- damage to the rotor rods (casting defects) at characteristic frequencies as side lobes of the supply frequency:
f=f1±2k3, f = f 1 ± 2k 3 ,
где k3 - коэффициент, определяемый скольжением ротора при данном режиме работы электродвигателя,where k 3 is the coefficient determined by the sliding of the rotor at a given mode of operation of the electric motor,
- эксцентриситет ротора на характерных частотах:- eccentricity of the rotor at characteristic frequencies:
f=f1((R±nd)•(1-s)/p±k4), f = f 1 ((R ± n d ) • (1-s) / p ± k 4 ),
где R - количество стержней ротора,where R is the number of rods of the rotor,
nd - порядок эксцентриситета,n d is the eccentricity order,
k4 - коэффициент, определяемый гармониками напряжения питающей сети;k 4 - coefficient determined by the harmonics of the supply voltage;
- наличие ослабления крепления электродвигателя на фундаменте диагностируется на следующих характерных частотах:- the presence of a weakening of the mounting of the electric motor on the foundation is diagnosed at the following characteristic frequencies:
f=f1±k1•fr/2, f = f 1 ± k 1 • f r / 2,
где fr - частота вращения ротора электродвигателя;where f r is the rotational speed of the rotor of the electric motor;
- наличие несоосности валов электродвигателя и механической нагрузки диагностируется на следующих характерных частотах:- the presence of misalignment of the motor shafts and mechanical load is diagnosed at the following characteristic frequencies:
f=f1±k1•fr;f = f 1 ± k 1 • f r ;
- наличие повреждения элементов подшипников качения диагностируется на характерных частотах, отражающих наличие неисправностей, связанных с дефектами внутреннего и наружного колец, тел качения и сепаратора подшипника:- the presence of damage to the elements of the rolling bearings is diagnosed at characteristic frequencies, reflecting the presence of malfunctions associated with defects in the inner and outer rings, rolling elements and the bearing cage:
f=f1±k1•fn, f = f 1 ± k 1 • f n ,
где fn - характерные частоты при наличии дефектов элементов подшипника; применяемые для диагностики - внешней обоймы, внутренней обоймы, сепаратора, тела качения;where f n are the characteristic frequencies in the presence of defects in the bearing elements; used for diagnostics - external cage, internal cage, separator, rolling element;
- частота перекатывания тел качения по наружному кольцу- frequency of rolling of rolling elements along the outer ring
fnн=(Dв/(Dв+Dн)•N•fr;f nн = (Dв / (Dв + Дн) • N • f r ;
- частота перекатывания тел качения по внутреннему кольцу- frequency of rolling of rolling elements along the inner ring
fnв=(Dн/(Dв+Dн)•N•fr;f nв = (Dн / (Dв + Дн) • N • f r ;
- частота вращения тел качения- rotation frequency of rolling elements
fnш=(Dн/Dш)•(Dв/(Dв+Dн))•fr;f nш = (Dн / Dш) • (Dв / (Dв + Дн)) • f r ;
- частота сепаратора- separator frequency
fnc=(Dв/(Dв+Dн))•fr, f nc = (Dв / (Dв + Дн)) • f r ,
где Dв - диаметр внутреннего кольца,where Dв - diameter of the inner ring,
Dн - диаметр наружного кольца,Dн - the diameter of the outer ring,
N - количество тел качения,N is the number of rolling elements,
Dш - диаметр тел качения;Dш - diameter of rolling elements;
- наличие повреждения ременной передачи диагностируется на характерной частоте собственных колебаний гладкого ремня:- the presence of damage to the belt drive is diagnosed at the characteristic frequency of the natural oscillations of the smooth belt:
fp=3,14•fв•Dшк/Lp, f p = 3.14 • f in • Dshk / L p ,
где fp - частота собственных колебаний,where f p is the frequency of natural oscillations,
fв - частота вращения шкива,f in - the frequency of rotation of the pulley,
Dшк - диаметр шкива,Dшк - pulley diameter,
Lp - длина ремня;L p is the length of the belt;
- наличие повреждения приводимого оборудования из группы: насос, вентилятор, компрессор диагностируется на характерной лопаточной частоте:- the presence of damage to the driven equipment from the group: pump, fan, compressor is diagnosed at a characteristic blade frequency:
fл=fв•Zл, f l = f in • Z l
где fл - лопаточная частота,where f l - blade frequency,
fв - частота вращения рабочего колеса,f in - the frequency of rotation of the impeller,
Zл - количество лопаток рабочего колеса.Z l - the number of impeller blades.
Предпочтительно измерения и их анализ производят с определенной периодичностью и создают базу данных измерений и результатов их анализа, по которой контролируют развитие повреждений по времени и определяют остаточный ресурс оборудования, а также дополнительно производят мониторинг приложенного к электродвигателю напряжения в части наличия несимметрии, импульсов перенапряжений и высших гармонических составляющих с целью выявления причин преждевременного выхода из строя оборудования, обусловленных качеством питающего электродвигатель напряжения.Preferably, the measurements and their analysis are carried out with a certain frequency and create a database of measurements and the results of their analysis, which control the development of damage over time and determine the residual life of the equipment, and also monitor the voltage applied to the electric motor in terms of asymmetry, overvoltage pulses and higher harmonic components in order to identify the causes of premature equipment failure due to the quality of the electric motor Tel voltage.
В целом заявляемый способ основан на спектр-токовом анализе - процедуре записи сигналов потребляемого тока и их последующего специального спектрального анализа для определения наличия электрических и механических неисправностей, с учетом качества приложенного к электродвигателю напряжения. При диагностировании каждый агрегат рассматривается как единая конструкция, состоящая из привода (электродвигатель), редуктора, передачи и механического устройства (насоса, вентилятора и т.п.), закрепленных на фундаменте.In general, the inventive method is based on spectrum-current analysis - the procedure for recording the signals of the consumed current and their subsequent special spectral analysis to determine the presence of electrical and mechanical malfunctions, taking into account the quality of the voltage applied to the electric motor. When diagnosing, each unit is considered as a single structure consisting of a drive (electric motor), gearbox, transmission and a mechanical device (pump, fan, etc.), mounted on the foundation.
Возможность получения технического результата основана на том, что наличие электрических и механических неисправностей приводит к изменениям магнитного потока в воздушном зазоре электрической машины, что дает возможность выявить гармоники тока, характерные для неисправностей оборудования. Питающее напряжение не является идеально синусоидальным, поэтому в спектрограммах напряжения и тока присутствуют гармоники, обусловленные качеством питающего напряжения, но неисправности электродвигателя и механической нагрузки вызывают соответствующие гармоники только в спектре тока.The possibility of obtaining a technical result is based on the fact that the presence of electrical and mechanical malfunctions leads to changes in the magnetic flux in the air gap of an electric machine, which makes it possible to identify current harmonics characteristic of equipment malfunctions. The supply voltage is not perfectly sinusoidal, therefore, harmonics due to the quality of the supply voltage are present in the spectrograms of voltage and current, but malfunctions of the electric motor and mechanical load cause the corresponding harmonics only in the current spectrum.
Гармоники тока, соответствующие различным видам неисправностей, отличаются друг от друга. Поэтому обнаружение в спектре тока характерных гармоник позволяет однозначно идентифицировать электрические и механические неисправности электродвигателя и приводимого механического устройства. Необходимые измерения выполняются на работающем оборудовании (не требуется его отключение). Проведение измерений возможно как непосредственно на электродвигателе, так и в электрощите его питания.Current harmonics corresponding to different types of faults differ from each other. Therefore, the detection of characteristic harmonics in the current spectrum makes it possible to unambiguously identify the electrical and mechanical malfunctions of the electric motor and the driven mechanical device. The necessary measurements are performed on running equipment (it does not require shutdown). Carrying out measurements is possible both directly on the electric motor, and in the electric panel of its power supply.
Регулярное проведение измерений (мониторинг) оборудования позволяет выявлять неисправности на ранней стадии возникновения, отслеживать динамику их развития, определять остаточный ресурс оборудования и планировать рациональные сроки проведения ремонтов.Regular measurements (monitoring) of equipment can detect malfunctions at an early stage of occurrence, track the dynamics of their development, determine the residual life of the equipment and plan the rational time for repairs.
На фиг.1 изображена принципиальная схема измерительного комплекса для реализации способа, на фиг.2 - частотная характеристика тока нового исправного электродвигателя (нагрузка - насос), на фиг.3 - частотная характеристика тока электродвигателя при наличии межвитковых замыканий в обмотках статора, на фиг.4 - частотная характеристика тока электродвигателя при наличии повреждения стержней ротора, на фиг.5 - частотная характеристика тока электродвигателя при наличии ослабления крепления его на фундаменте, на фиг.6 - частотная характеристика тока электродвигателя при наличии несоосности валов электродвигателя и механического устройства (нагрузки), на фиг.7 - частотная характеристика тока электродвигателя при повреждении сепаратора подшипника, на фиг.8 - частотная характеристика тока электродвигателя при наличии износа передаточного механизма (например, ременной передачи или редуктора), на фиг.9 - пример реальной характеристики (качества) напряжения питания.In Fig.1 shows a schematic diagram of a measuring complex for implementing the method, Fig.2 is a frequency response of a current of a new serviceable electric motor (load - pump), Fig.3 is a frequency response of a current of an electric motor in the presence of inter-turn faults in the stator windings, Fig. 4 - frequency characteristic of the current of the electric motor in the presence of damage to the rotor rods, figure 5 - frequency characteristic of the current of the electric motor in the presence of a weakening of its mounting on the foundation, figure 6 - frequency response of the current and the electric motor in the presence of misalignment of the motor shafts and the mechanical device (load), in Fig.7 - the frequency response of the motor current when the bearing cage is damaged, in Fig.8 - the frequency response of the motor current in the presence of wear of the transmission mechanism (for example, belt drive or gearbox) , Fig.9 is an example of a real characteristic (quality) of the supply voltage.
Измерительный комплекс для реализации способа содержит следующее оборудование. Портативный компьютер 1, аналогово-цифровой преобразователь 2, датчик тока, например гибкие токоизмерительные клещи «Fluke» (не изображено), подключенный к соединенному с механическим устройством 3 электродвигателю 4, низкочастотный фильтр 5 (кондиционер сигнала). Устройство 3 представляет собой насос или компрессор и т.п. На чертежах фиг.3 - 8, содержащих частотные характеристики, буквой «f» обозначены характерные частоты, соответствующие диагностируемой неисправности. Амплитуды сигналов откладываются по вертикали, частоты - по горизонтали. Расположенный в средней части характеристики пик соответствует частоте питающей сети. На фиг.9 по горизонтали расположена ось времени.The measuring complex for implementing the method contains the following equipment. A laptop computer 1, an analog-to-digital converter 2, a current sensor, for example, Fluke flexible clamp meter (not shown) connected to a motor 4 connected to a mechanical device 3, a low-pass filter 5 (signal conditioner). The device 3 is a pump or compressor, etc. In the drawings of figures 3 to 8, containing frequency characteristics, the letter "f" indicates the characteristic frequency corresponding to the diagnosed malfunction. The amplitudes of the signals are laid out vertically, the frequencies - horizontally. The peak located in the middle of the characteristic corresponds to the frequency of the supply network. 9, the horizontal axis is the time axis.
Необходимость наличия указанного фильтра 5 обусловлена тем, что получаемые результаты измерения представляют собой не непрерывную функцию, а выборку значений, полученных с определенным шагом аргумента по времени - Δ. Величину, обратную Δ, называют частотой дискретизации. Половину частоты дискретизации называют частотой Найквиста.The need for the specified filter 5 is due to the fact that the obtained measurement results are not a continuous function, but a sample of values obtained with a certain step of the argument in time - Δ. The reciprocal of Δ is called the sampling rate. Half the sampling rate is called the Nyquist frequency.
Низкочастотный фильтр должен отфильтровывать (не пропускать) сигналы с частотой, меньшей частоты Найквиста, искажающие диагностическую спектрограмму, т.е. предотвращать возникновение ложных спектральных сигналов.The low-pass filter should filter out (not pass) signals with a frequency lower than the Nyquist frequency, distorting the diagnostic spectrogram, i.e. prevent the occurrence of spurious spectral signals.
Диагностирование оборудования производится путем выполнения и последующего анализа данных следующих измерений.Diagnosis of equipment is carried out by performing and subsequent analysis of the following measurements.
Во всех случаях производится мониторинг и спектральный анализ потребляемого тока работающего электродвигателя.In all cases, monitoring and spectral analysis of the current consumption of a running electric motor is performed.
Для этого на одном из фазных проводников линии питания электродвигателя 4 в течение достаточного интервала времени, предпочтительно 50-100 с, несколько раз производят запись значений фазного тока, потребляемого электродвигателем, с помощью датчика тока с линейной амплитудно-частотной характеристикой в диапазоне частот от 0 до 10 Гц, подключенного к входу фильтра 5.To do this, on one of the phase conductors of the power supply line of the electric motor 4 for a sufficient period of time, preferably 50-100 s, several times record the values of the phase current consumed by the electric motor using a current sensor with a linear amplitude-frequency characteristic in the frequency range from 0 to 10 Hz connected to filter input 5.
Эту запись проводят неоднократно, как правило, пятикратно, с разрешением по частоте не менее 0,01-0,02 Гц. В процессе записи выделяют анализируемые характерные частоты с помощью фильтра 5 низких частот (не пропускающего частоты ниже частоты Найквиста).This recording is carried out repeatedly, usually five times, with a frequency resolution of at least 0.01-0.02 Hz. In the recording process, the analyzed characteristic frequencies are isolated using a low-pass filter 5 (not passing frequency below the Nyquist frequency).
Для поведения диагностики преобразуют полученный сигнал из аналоговой в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с диапазоном не менее 14 разрядов, а затем производят спектральный анализ полученного сигнала и спектры, полученные при пяти измерениях, усредняют с помощью ЭВМ. Затем выполняется сравнение значений амплитуд на частотах, характерных для повреждений, с уровнем сигнала на частоте питающей сети. Спектральный анализ полученного сигнала и сравнение амплитуд производят, преимущественно, в частотной области от минус 100 дБ до 0 дБ путем выявления признаков неисправностей (повреждений) в виде пиков (амплитуды тока) на характерных частотах. В целях снижения эффекта растекания спектра при выполнении спектрального анализа с помощью алгоритма Быстрого Преобразования Фурье (БПФ) используются оконные функции (см. Сергиенко А.Б. «Цифровая обработка сигналов». - СПб., Питер, 2002. - 608 с.). Диагностика проводится путем обнаружения в спектре тока характерных гармоник, которые позволяют идентифицировать неисправности отдельных узлов.For diagnostic behavior, the received signal is converted from analog to digital using an analog-to-digital converter (ADC) with a range of at least 14 bits, and then a spectral analysis of the received signal is performed and the spectra obtained in five measurements are averaged using a computer. Then, a comparison of the amplitudes at frequencies characteristic of the damage is performed with the signal level at the frequency of the supply network. Spectral analysis of the received signal and comparison of the amplitudes is carried out mainly in the frequency domain from minus 100 dB to 0 dB by identifying signs of malfunctions (damage) in the form of peaks (current amplitude) at characteristic frequencies. In order to reduce the spreading effect of the spectrum when performing spectral analysis using the Fast Fourier Transform (FFT) algorithm, window functions are used (see A. Sergienko, “Digital Signal Processing.” - St. Petersburg, Peter, 2002. - 608 p.). Diagnostics is carried out by detecting characteristic harmonics in the current spectrum, which allow identifying malfunctions of individual nodes.
Для каждого электродвигателя с механическим устройством автоматически рассчитывается свой уникальный набор информативных (характерных) частот. Состав этого набора определяется типом электродвигателя, исполнительным механизмом (механическим устройством), видом используемой передачи, характеристиками подшипников и т.д. В расчетной программе используется обобщенная база данных подшипников качения, в которой хранится необходимая информация по параметрам подшипников различных марок. Для определения характерных частот некоторых неисправностей и их диагностики дополнительно определяют частоту вращения электродвигателя и число стержней его ротора.For each electric motor with a mechanical device, its own unique set of informative (characteristic) frequencies is automatically calculated. The composition of this kit is determined by the type of electric motor, actuator (mechanical device), type of gear used, bearing characteristics, etc. The calculation program uses a generalized database of rolling bearings, which stores the necessary information on the parameters of bearings of various brands. To determine the characteristic frequencies of some malfunctions and their diagnostics, the frequency of rotation of the electric motor and the number of rods of its rotor are additionally determined.
Наличие межвитковых замыканий в обмотках статора и повреждения ротора диагностируются по наличию двух симметричных относительно частоты питающей сети пиков в спектре тока, несоосность валов электродвигателя и нагрузки диагностируется по наличию пиков на частотах, кратных частоте вращения электродвигателя, дефекты передачи, например ременной, диагностируются по наличию пиков на частотах, кратных частоте биений ремня, повреждения подшипника диагностируются по наличию пиков на частотах, кратных частоте вращения ротора, повреждения приводимого оборудования из группы: насос, вентилятор, компрессор диагностируются по наличию пиков на лопаточной частоте. При этом расчет характерных частот может быть произведен, например, с помощью следующих эмпирически выявленных соотношений.The presence of inter-turn faults in the stator windings and rotor damage are diagnosed by the presence of two peaks symmetrical with respect to the frequency of the supply network of the current spectrum, misalignment of the motor shafts and the load is diagnosed by the presence of peaks at frequencies that are multiples of the rotational speed of the motor, transmission defects, for example, belt, are diagnosed by the presence of peaks at frequencies that are multiples of the belt beat frequency, bearing damage is diagnosed by the presence of peaks at frequencies that are multiples of the rotor speed, damage Equipment conduction from the group: pump, fan, compressor diagnosed by the presence of peaks at the blade frequency. In this case, the calculation of characteristic frequencies can be performed, for example, using the following empirically identified relationships.
Анализ наличия межвитковых замыканий (нарушения изоляции) в обмотках статора (фиг.3) производится путем определения амплитуды на следующих характерных частотах:Analysis of the presence of inter-turn faults (insulation faults) in the stator windings (Fig. 3) is carried out by determining the amplitude at the following characteristic frequencies:
f=f1•(k1•(1-s)/p±k2), f = f 1 • (k 1 • (1-s) / p ± k 2 ),
где f - характерные частоты;where f are characteristic frequencies;
f1 - частота питающей сети;f 1 - frequency of the supply network;
k1, k2 - коэффициенты, определяемые частотой вращения ротора;k 1 , k 2 are the coefficients determined by the rotor speed;
s - рабочее скольжение;s is the working slip;
p - число пар полюсов.p is the number of pole pairs.
Анализ наличия повреждений ротора электродвигателя производится путем определения амплитуды на следующих характерных частотах:An analysis of the damage to the rotor of the electric motor is carried out by determining the amplitude at the following characteristic frequencies:
- повреждение стержней ротора (фиг.4):- damage to the rotor rods (figure 4):
определяются амплитуды сигналов на характерных частотах - боковых лепестках частоты питания:the amplitudes of the signals are determined at characteristic frequencies - the side lobes of the power frequency:
f=f1±2k3, f = f 1 ± 2k 3 ,
где k3 - коэффициент, определяемый скольжением ротора при данном режиме работы электродвигателя;where k 3 is the coefficient determined by the sliding of the rotor for a given mode of operation of the electric motor;
- эксцентриситет ротора:- rotor eccentricity:
определяются амплитуды сигналов на характерных частотахamplitudes of signals are determined at characteristic frequencies
f=f1((R±nd)•(1-s)/p±k4), f = f 1 ((R ± n d ) • (1-s) / p ± k 4 ),
где R - количество стержней ротора;where R is the number of rotor rods;
nd - порядок эксцентриситета;n d is the eccentricity order;
k4 - коэффициент, определяемый гармониками напряжения питающей сети.k 4 - coefficient determined by the harmonics of the supply voltage.
Присутствие динамического или статического эксцентриситета ротора в электродвигателе можно оценить по амплитуде сигнала на характерных частотах динамического или статического эксцентриситета в спектре частот тока потребления статора.The presence of dynamic or static rotor eccentricity in an electric motor can be estimated by the signal amplitude at the characteristic frequencies of dynamic or static eccentricity in the frequency spectrum of the stator current consumption.
Анализ наличия ослабления крепления электродвигателя (фиг.5) на фундаменте производится путем определения амплитуды на следующих характерных частотах:An analysis of the presence of loosening the motor mount (Fig. 5) on the foundation is done by determining the amplitude at the following characteristic frequencies:
f=f1±k1•fr/2, f = f 1 ± k 1 • f r / 2,
где fr - частота вращения ротора электродвигателя.where f r is the rotational speed of the rotor of the electric motor.
Анализ наличия несоосности валов электродвигателя и механического устройства, т.е. нагрузки (фиг.6) производится путем определения амплитуды на следующих характерных частотах:An analysis of the misalignment of the shafts of the electric motor and the mechanical device, i.e. load (Fig.6) is done by determining the amplitude at the following characteristic frequencies:
f=f1±k1•fr f = f 1 ± k 1 • f r
Анализ наличия повреждения элементов подшипников качения (фиг.7) производится путем определения амплитуды на характерных частотах, отражающих наличие неисправностей, связанных с дефектами внутреннего и наружного колец, тел качения и сепаратора подшипника и проявляется в виде сигналов на характерных частотах, кратных частоте вращения ротора.The analysis of the presence of damage to the elements of the rolling bearings (Fig. 7) is carried out by determining the amplitude at characteristic frequencies, reflecting the presence of malfunctions associated with defects in the inner and outer rings, rolling elements and the bearing cage and is manifested in the form of signals at characteristic frequencies that are multiples of the rotor speed.
f=f1±k1•fn,f = f 1 ± k 1 • f n ,
где fn - характерные частоты при наличии дефектов элементов подшипника. Это четыре основные частоты, применяемые для диагностики - внешней обоймы, внутренней обоймы, частота сепаратора, частота тела качения.where f n are the characteristic frequencies in the presence of defects in the bearing elements. These are the four main frequencies used for diagnostics - external cage, internal cage, cage frequency, rolling body frequency.
Частота перекатывания тел качения по наружному кольцуOuter ring rolling frequency
fnн=(Dв/(Dв+Dн)•N•fr. f nн = (Dв / (Dв + Дн) • N • f r.
Частота перекатывания тел качения по внутреннему кольцуThe rolling frequency of the rolling elements along the inner ring
fnв=(Dн/(Dв+Dн)•N•fr. f nв = (Dн / (Dв + Дн) • N • f r.
Частота вращения тел каченияThe frequency of rotation of the rolling elements
fnш=(Dн/Dш)•(Dв/(Dв+Dн))•fr. f nш = (Dн / Dш) • (Dв / (Dв + Дн)) • f r.
Частота сепаратораSeparator frequency
fnc=(Dв/(Dв+Dн))•fr, f nc = (Dв / (Dв + Дн)) • f r ,
где Dв - диаметр внутреннего кольца;where Dв - diameter of the inner ring;
Dн - диаметр наружного кольца;Dн is the diameter of the outer ring;
N - количество тел качения;N is the number of rolling bodies;
Dш - диаметр тел качения.Dш - diameter of rolling elements.
Анализ наличия повреждения ременной передачи (фиг.8) производится путем определения амплитуды на характерной частоте собственных колебаний гладкого ремняThe analysis of the presence of damage to the belt drive (Fig. 8) is carried out by determining the amplitude at the characteristic frequency of the natural oscillations of the smooth belt
fp=3,14•fв•Dшк/Lp, f p = 3.14 • f in • Dshk / L p ,
где fр - частота собственных колебаний;where f p is the frequency of natural oscillations;
fв - частота вращения шкива;f in - the frequency of rotation of the pulley;
Dшк - диаметр шкива;Dшк - pulley diameter;
Lp - длина ремня.L p is the length of the belt.
Анализ наличия повреждения механических лопастных устройств, т.е. приводимого оборудования из группы: насос, вентилятор, компрессор производится путем определения амплитуды на характерной лопаточной частоте.Analysis of damage to mechanical blade devices, i.e. driven equipment from the group: pump, fan, compressor is made by determining the amplitude at the characteristic blade frequency.
fл=fв•Zл, f l = f in • Z l
где fл - лопаточная частота;where f l - blade frequency;
fв - частота вращения рабочего колеса;f in - the frequency of rotation of the impeller;
Zл - количество лопаток рабочего колеса.Z l - the number of impeller blades.
Расчет частот и обнаружение в спектре тока электродвигателя характерных гармоник производится преимущественно автоматически.Calculation of frequencies and detection of characteristic harmonics in the current spectrum of the electric motor is predominantly automatic.
На приведенных чертежах фиг.3 - 8 повышение амплитуды при повреждениях на характерных частотах явно видно по обе стороны от частоты питающей сети.In the drawings of FIGS. 3 to 8, an increase in amplitude in the event of damage at characteristic frequencies is clearly visible on both sides of the frequency of the supply network.
На основании заключений о наличии (отсутствии) повреждений отдельных узлов делается вывод о работоспособности агрегата, как единой конструкции.Based on the conclusions about the presence (absence) of damage to individual nodes, it is concluded that the unit is operable as a single design.
Определение степени серьезности повреждений производится по градации «Повреждения отсутствуют» - «Повреждения обнаружены» - «Обнаружены значительные (критичные) повреждения».Determining the severity of damage is done according to the gradation “No damage” - “Damage detected” - “Significant (critical) damage detected”.
Диагностирование неисправностей производится путем сравнения и анализа соответствующих значений амплитуд на характерных частотах, т.е. обнаружение в спектре тока характерных гармоник позволяет определить наличие электрических и механических повреждений электродвигателя и связанного с ним механического устройства.Fault diagnosis is performed by comparing and analyzing the corresponding values of the amplitudes at characteristic frequencies, i.e. the detection of characteristic harmonics in the current spectrum makes it possible to determine the presence of electrical and mechanical damage to the electric motor and the associated mechanical device.
Оценивается уровень амплитуд на характерных частотах относительно пика основного сигнала. При этом, если амплитуды на характерных частотах ниже амплитуды основного пика на частоте питающей сети на заданную допустимую величину, делают вывод о хорошем техническом состоянии электродвигателя, а в случае, если указанная разница между амплитудами меньше заданной величины, делают вывод о развитии повреждения. Для двигателя в хорошем состоянии сигналы соответствующих повреждений на характерных частотах ниже на заданную допустимую величину, обычно на 50-60 дБ, амплитуды основного пика на частоте сети. С развитием повреждения разница между пиками уменьшается.The level of amplitudes at characteristic frequencies relative to the peak of the main signal is estimated. Moreover, if the amplitudes at characteristic frequencies are lower than the amplitudes of the main peak at the frequency of the supply network by a predetermined allowable value, a conclusion is made about the good technical condition of the electric motor, and if the indicated difference between the amplitudes is less than a specified value, a conclusion is drawn about the development of damage. For an engine in good condition, the signals of the corresponding damage at characteristic frequencies are lower by a predetermined allowable value, usually by 50-60 dB, of the amplitude of the main peak at the network frequency. With the development of damage, the difference between the peaks decreases.
Как правило, дополнительно к измерению потребляемого тока производят мониторинг приложенного к электродвигателю 4 напряжения с целью определения причин возникновения выявленных повреждений, которые могут быть обусловлены качеством питающего напряжения (фиг.9). В течение заданного интервала времени производят запись значений напряжения, приложенного к электродвигателю 4. Измерение производится между нулевым рабочим проводником N и каждой фазой с помощью делителей или трансформаторов напряжения (не изображены), подключенных к соответствующим каналам АЦП. Мониторинг напряжения позволяет определить несимметрию, наличие высших гармонических составляющих и импульсов перенапряжений (что возможно при работе с частотными регуляторами скорости вращения) - т.е. тех факторов, которые напрямую влияют на возникновение дефектов и, следовательно, на срок службы и экономичность работы двигателя.As a rule, in addition to measuring the consumed current, the voltage applied to the electric motor 4 is monitored in order to determine the causes of the detected damage, which may be due to the quality of the supply voltage (Fig. 9). During a given time interval, the voltage values applied to the electric motor 4 are recorded. The measurement is made between the neutral working conductor N and each phase using voltage dividers or transformers (not shown) connected to the corresponding ADC channels. Voltage monitoring allows you to determine the asymmetry, the presence of higher harmonic components and overvoltage pulses (which is possible when working with frequency controllers of rotation speed) - i.e. those factors that directly affect the occurrence of defects and, consequently, the service life and efficiency of the engine.
При изменении напряжения изменяется механическая характеристика - зависимость вращающего момента от скольжения. При снижении напряжения уменьшается вращающий момент и частота вращения, т.к. увеличивается его скольжение, причем при неизменной потребляемой мощности увеличивается ток, потребляемый из сети, и происходит интенсивный нагрев обмоток, что сокращает срок службы электродвигателя. Таким образом, результаты мониторинга приложенного напряжения должны учитываться при прогнозировании развития повреждения и определении остаточного ресурса электродвигателя.When the voltage changes, the mechanical characteristic changes - the dependence of torque on sliding. With a decrease in voltage, the torque and speed decrease, because its slip increases, and at a constant power consumption, the current consumed from the network increases, and the windings intensively heat up, which reduces the service life of the electric motor. Thus, the results of monitoring the applied voltage should be taken into account when predicting the development of damage and determining the residual life of the electric motor.
При несимметрии напряжений сети в электрических машинах наряду с возникновением дополнительных потерь активной мощности и нагревом статора и ротора могут возникнуть опасные вибрации в результате появления знакопеременных вращающих моментов и тангенциальных сил, пульсирующих с двойной частотой сети.In case of asymmetry of the mains voltage in electric machines, along with the occurrence of additional losses of active power and heating of the stator and rotor, dangerous vibrations can occur as a result of the appearance of alternating torques and tangential forces pulsating with a double mains frequency.
Несинусоидальность питающего напряжения приводит к ускоренному старению изоляции, дополнительным потерям мощности двигателя, а также значительному сокращению срока службы подшипников за счет возникновения встречно направленных моментов вращения.The non-sinusoidality of the supply voltage leads to accelerated aging of the insulation, additional loss of motor power, as well as a significant reduction in the service life of bearings due to the occurrence of counter-directed rotation moments.
Высшие гармоники напряжения вызывают дополнительные потери активной мощности в электрических машинах, так как сопротивления их элементов зависят от частоты.Higher voltage harmonics cause additional losses of active power in electric machines, since the resistance of their elements depends on the frequency.
Высшие гармоники вызывают паразитные поля и электромагнитные моменты в синхронных и асинхронных двигателях, которые ухудшают механические характеристики и КПД машины, а также коэффициент мощности электродвигателя.Higher harmonics cause parasitic fields and electromagnetic moments in synchronous and asynchronous motors, which degrade the mechanical characteristics and efficiency of the machine, as well as the power factor of the electric motor.
«Высокий уровень гармонических искажений питающего напряжения может вызвать серьезный перегрев электродвигателя с последующим отключением, чрезмерный акустический шум и вибрации, повреждения подшипников (срок службы которых может снизиться до 10% от номинального) и нарушения креплений из-за высокого уровня вибрации». См., например, Уильяме Т., Армстронг К. «ЭМС для систем и установок», М., Издательский Дом «Технологии», 2004 г., 508 с.“A high level of harmonic distortion of the supply voltage can cause severe overheating of the motor and subsequent shutdown, excessive acoustic noise and vibration, damage to the bearings (whose service life may decrease by up to 10% of the nominal) and mount failures due to the high level of vibration." See, for example, William T., Armstrong K., “EMC for Systems and Installations,” M., Technology Publishing House, 2004, 508 pp.
Измерения тока и напряжения и их анализ производят с определенной периодичностью, подбираемой эмпирически, и создают базу данных измерений и результатов их анализа, по которой контролируют развитие повреждений по времени и определяют остаточный ресурс оборудования. По каждому из измерений сохраняются полный список частот и их амплитуд, характерных для данного агрегата, характерные частоты и их амплитуды для каждого вида повреждений.Measurements of current and voltage and their analysis are carried out with a certain periodicity, selected empirically, and create a database of measurements and the results of their analysis, which monitor the development of damage over time and determine the residual life of the equipment. For each of the measurements, a complete list of frequencies and their amplitudes typical for this unit is stored, characteristic frequencies and their amplitudes for each type of damage.
В результате в процессе эксплуатации можно проследить динамику фактического развития отдельных повреждений в графическом виде по обработанным частотным характеристикам и прогнозировать их дальнейшее развитие, а с учетом мониторинга напряжения более точно прогнозировать развитие повреждений, обусловленных качеством питающего электродвигатель напряжения.As a result, during operation it is possible to trace the dynamics of the actual development of individual damages in graphical form according to the processed frequency characteristics and to predict their further development, and taking into account voltage monitoring, it is more accurate to predict the development of damage due to the quality of the voltage supplying the electric motor.
Таким образом, создан эффективный и удобный способ диагностики, а также расширен арсенал способов диагностики электродвигателей переменного тока и связанных с ними механических устройств.Thus, an efficient and convenient diagnostic method has been created, and the arsenal of methods for diagnosing AC electric motors and related mechanical devices has been expanded.
При этом повышена точность диагностирования, обеспечена возможность дистанционного диагностирования (на расстоянии от электродвигателя - в электрощите питания и/или управления), упрощена процедура диагностирования (не требует отключения электродвигателя и/или снятия нагрузки), обеспечена возможности полной автоматизации процесса диагностики. Расширены диагностические возможности для определения наличия электрических и механических повреждений электродвигателя и связанного с ним механического устройства, в частности: межвитковые замыкания обмоток статора, повреждения подшипников, несоосность валов электродвигателя и приводимых электродвигателем устройств, повышенный эксцентриситет ротора (статический и/или динамический), дефекты (обрыв стержней, дефекты литья) ротора, ослабление элементов крепления электродвигателя на фундаменте, дефекты передач, соединенных с электродвигателем, дефекты механической части приводимых электродвигателем устройств (насосов, вентиляторов, компрессоров).At the same time, the accuracy of diagnostics is improved, the possibility of remote diagnostics is provided (at a distance from the electric motor - in the power supply and / or control panel), the diagnostic procedure is simplified (it does not require turning off the electric motor and / or load removal), and the possibility of complete automation of the diagnostic process is provided. Diagnostic capabilities have been expanded to determine the presence of electrical and mechanical damage to the electric motor and the associated mechanical device, in particular: inter-turn short circuits of stator windings, damage to bearings, misalignment of electric motor shafts and devices driven by the electric motor, increased rotor eccentricity (static and / or dynamic), defects ( breakage of rods, casting defects) of the rotor, weakening of the fastening elements of the electric motor on the foundation, defects in the gears connected to the electric motor mechanical defects motor driven devices (pumps, fans, compressors).
Источники информацииInformation sources
1. RU №2213270, 2003.1. RU No. 2213270, 2003.
2. RU №2155328, 2000 (прототип).2. RU No. 2155328, 2000 (prototype).
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110648/28A RU2300116C2 (en) | 2005-04-13 | 2005-04-13 | Mode of diagnostics od electrical engines of alternating current and of mechanical arrangements involved with them |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110648/28A RU2300116C2 (en) | 2005-04-13 | 2005-04-13 | Mode of diagnostics od electrical engines of alternating current and of mechanical arrangements involved with them |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005110648A RU2005110648A (en) | 2006-10-20 |
| RU2300116C2 true RU2300116C2 (en) | 2007-05-27 |
Family
ID=37437591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005110648/28A RU2300116C2 (en) | 2005-04-13 | 2005-04-13 | Mode of diagnostics od electrical engines of alternating current and of mechanical arrangements involved with them |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2300116C2 (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479096C2 (en) * | 2011-04-18 | 2013-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Method to diagnose electric and mechanical damages of induction motor with short-circuit rotor |
| RU2486533C1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии" | Method for operating condition control of electric switch mechanism |
| RU2510562C2 (en) * | 2012-05-23 | 2014-03-27 | Закрытое акционерное общество "Радиотехкомплект" | Apparatus for controlling duration of contact of rolling elements of bearing assembly of electrical machine |
| RU2518597C2 (en) * | 2008-12-19 | 2014-06-10 | Эском Холдингс Сок Лимитед | Method and system for monitoring signals from rotating machine shaft |
| RU2542605C2 (en) * | 2012-08-23 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственынй энергетчисекий университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Control method of metrological characteristics of control systems of alternating-current drives |
| RU2621880C1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Device for determining rotation speed of induction motor rotors |
| RU2641318C1 (en) * | 2016-08-01 | 2018-01-17 | Дмитрий Николаевич Семенов | Method of diagnosing generalized technical condition of electric motor |
| RU2650821C1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-04-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Method of the asynchronous electric motors rotors short-closed windings rods breaks detection |
| RU2654972C1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-05-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Method for identification of breaks of rods of squirrel-cage winding of the rotor of the asynchronous electric motor and their quantities |
| RU2677947C1 (en) * | 2017-12-01 | 2019-01-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Method for determining dynamic condition of traction engine with support and axial suspension |
| RU2730109C1 (en) * | 2019-06-25 | 2020-08-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | Vibration monitoring method of brush-collector units of direct-current motors |
| RU2795372C2 (en) * | 2021-09-13 | 2023-05-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Череповецкий государственный университет» | Method for assessing the technical condition of the electric drive |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU168004U1 (en) * | 2016-05-20 | 2017-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | DEVICE FOR DETERMINING THE ROTATION ROTOR OF ASYNCHRONOUS MOTORS |
-
2005
- 2005-04-13 RU RU2005110648/28A patent/RU2300116C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2518597C2 (en) * | 2008-12-19 | 2014-06-10 | Эском Холдингс Сок Лимитед | Method and system for monitoring signals from rotating machine shaft |
| RU2479096C2 (en) * | 2011-04-18 | 2013-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Method to diagnose electric and mechanical damages of induction motor with short-circuit rotor |
| RU2486533C1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии" | Method for operating condition control of electric switch mechanism |
| RU2510562C2 (en) * | 2012-05-23 | 2014-03-27 | Закрытое акционерное общество "Радиотехкомплект" | Apparatus for controlling duration of contact of rolling elements of bearing assembly of electrical machine |
| RU2542605C2 (en) * | 2012-08-23 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственынй энергетчисекий университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Control method of metrological characteristics of control systems of alternating-current drives |
| RU2621880C1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Device for determining rotation speed of induction motor rotors |
| RU2641318C1 (en) * | 2016-08-01 | 2018-01-17 | Дмитрий Николаевич Семенов | Method of diagnosing generalized technical condition of electric motor |
| RU2650821C1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-04-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Method of the asynchronous electric motors rotors short-closed windings rods breaks detection |
| RU2654972C1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-05-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Method for identification of breaks of rods of squirrel-cage winding of the rotor of the asynchronous electric motor and their quantities |
| RU2677947C1 (en) * | 2017-12-01 | 2019-01-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Method for determining dynamic condition of traction engine with support and axial suspension |
| RU2730109C1 (en) * | 2019-06-25 | 2020-08-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | Vibration monitoring method of brush-collector units of direct-current motors |
| RU2795372C2 (en) * | 2021-09-13 | 2023-05-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Череповецкий государственный университет» | Method for assessing the technical condition of the electric drive |
| RU2799985C1 (en) * | 2023-02-20 | 2023-07-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Method for monitoring the state of electrical machines by signature analysis of the current signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005110648A (en) | 2006-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2300116C2 (en) | Mode of diagnostics od electrical engines of alternating current and of mechanical arrangements involved with them | |
| RU2339049C1 (en) | Diagnostic method of alternating current motor and associated mechanical appliances | |
| Frosini et al. | Stator current and motor efficiency as indicators for different types of bearing faults in induction motors | |
| Li et al. | Detection of induction motor faults: a comparison of stator current, vibration and acoustic methods | |
| Siddiqui et al. | Health monitoring and fault diagnosis in induction motor-a review | |
| Artigao et al. | Current signature analysis to monitor DFIG wind turbine generators: A case study | |
| EP3797304B1 (en) | System and method for monitoring an operating condition of an electrical device when in operation | |
| JP4787904B2 (en) | Rolling bearing remaining life diagnosis method | |
| WO2017168796A1 (en) | Abnormality detection method for rotary mechanical system, abnormality monitoring method for rotary mechanical system using said abnormality detection method, and abnormality monitoring device for rotary mechanical system using said abnormality detection method | |
| Artigao et al. | In-service wind turbine DFIG diagnosis using current signature analysis | |
| Mohanty et al. | Fault detection in a centrifugal pump using vibration and motor current signature analysis | |
| WO2008148075A1 (en) | Machine condition assessment through power distribution networks | |
| Amirat et al. | Bearing fault detection in DFIG-based wind turbines using the first intrinsic mode function | |
| Sadeghi et al. | Online fault diagnosis of large electrical machines using vibration signal-a review | |
| Romanenko et al. | Incipient bearing damage monitoring of 940-h variable speed drive system operation | |
| Amirat et al. | Wind turbine bearing failure detection using generator stator current homopolar component ensemble empirical mode decomposition | |
| WO2014123443A1 (en) | Method and device for vibration diagnosis and forecasting sudden engine failure | |
| KR100969243B1 (en) | Method for testing a fault of a rotating component by modeling transfer function indicated by power signature line of a motor, electric generator | |
| Mütze et al. | On inverter induced bearing currents, bearing maintenance scheduling, and prognosis | |
| Bhaumik et al. | Vibration signal analysis of induction motor bearing faults: Some aspects | |
| RU2730109C1 (en) | Vibration monitoring method of brush-collector units of direct-current motors | |
| RU2213270C2 (en) | Method of checking condition of oil producing electric submersible units | |
| Ciszewski et al. | Induction motor bearings diagnostic using MCSA and normalized tripple covariance | |
| RU90199U1 (en) | DIAGNOSTIC DEVICE FOR AC ELECTRIC MOTORS AND MECHANICAL EQUIPMENT ASSOCIATED WITH THEM | |
| Parekh et al. | Analysis of the induction motor used in temperature controller machine by condition based monitoring system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080414 |