RU2654972C1 - Способ выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя и их количества - Google Patents

Способ выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя и их количества Download PDF

Info

Publication number
RU2654972C1
RU2654972C1 RU2017115451A RU2017115451A RU2654972C1 RU 2654972 C1 RU2654972 C1 RU 2654972C1 RU 2017115451 A RU2017115451 A RU 2017115451A RU 2017115451 A RU2017115451 A RU 2017115451A RU 2654972 C1 RU2654972 C1 RU 2654972C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
signal
winding
harmonics
frequency
Prior art date
Application number
RU2017115451A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Станиславович Страхов
Александр Николаевич Назарычев
Евгений Михайлович Новоселов
Сергей Николаевич Литвинов
Андрей Александрович Скоробогатов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ)
Priority to RU2017115451A priority Critical patent/RU2654972C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2654972C1 publication Critical patent/RU2654972C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения технического состояния короткозамкнутых обмоток роторов асинхронных электродвигателей. Сущность: регистрируют радиальную составляющую индукции внешнего магнитного поля датчиком, который устанавливают на корпусе электродвигателя в зоне середины длины сердечника статора. Дифференцируют зарегистрированный сигнал. Формируют амплитудный спектр полученного сигнала. Определяют значение частоты сети и скольжение асинхронного электродвигателя. По полученным значениям частоты сети и скольжения определяют нижнюю и верхнюю боковые частоты гармоник от фиктивной обмотки ротора, исключая верхнюю боковую частоту гармоники фиктивной обмотки ротора, порядок которой равен числу пар полюсов электродвигателя. Определяют комплексные амплитуды указанных гармоник фиктивной обмотки ротора с нижней и верхней боковыми частотами. Комплексные амплитуды преобразуют в новые комплексные амплитуды путем умножения их на предварительно определенные комплексные коэффициенты затухания указанных гармоник от фиктивной обмотки ротора с нижней и верхней боковыми частотами. Из новых комплексных амплитуд и частот нижней и верхней боковых частот гармоник от фиктивной обмотки ротора с помощью обратного преобразования Фурье формируют диагностический сигнал необходимой длительности. Полученный сигнал выпрямляют, разделяют на сигналы с одинаковой длительностью, равной периоду вращения ротора. Вычисляют среднее арифметическое суммы мгновенных значений этих сигналов в соответствующих друг другу моментах времени разделенного сигнала и формируют усредненный сигнал с длительностью, равной периоду вращения ротора. Определяют в усредненном сигнале наличие статистически значимых пиков. Определяют по их наличию и количеству числа оборванных стержней обмотки ротора. Технический результат: повышение достоверности обнаружения обрывов стержней, упрощение и снижение трудоемкости. 4 ил.

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения технического состояния короткозамкнутых обмоток роторов асинхронных электродвигателей.
Известен ряд способов, которые позволяют выявлять обрывы стержней короткозамкнутой обмотки ротора и их количество.
Известен способ контроля состояния стержней ротора с помощью микроомметра (Горбунов В.И. Метод контроля паек стержней короткозамкнутых обмоток роторов асинхронных электродвигателей. // Электрические станции. - 1970. - № - 1. - с. 71-72.), в котором диагностическим признаком повреждения является резкое увеличение сопротивления у поврежденного стержня.
Известен способ (Уманцев Р.Б. Конструкция и ремонт короткозамкнутых обмоток крупных электродвигателей. - М.: Энергия, 1976. - 80 с.), в котором используется П-образный трансформатор с разомкнутым магнитопроводом, первичная обмотка, которого питается переменным напряжением. Магнитопровод образует с сердечником ротора замкнутый магнитный контур. При обходе прибором окружности ротора один из стержней поочередно является вторичной обмоткой трансформатора. Если стержень исправный, то вторичная обмотка будет замкнутой накоротко и по первичной обмотке потечет ток короткого замыкания, если же в стержне будет обрыв, то по первичной обмотке потечет меньший ток, ток холостого хода.
Общим недостатком указанных способов является то, что они реализуются только на разобранном двигателе.
Известен способ определения положения оборванных стержней для асинхронных двигателей (Rotor fault and location detector for induction motors, US 4808932 А, МПК G01R 31/02, 1989 г.) принятый за прототип, основанный на контроле параметров магнитного поля в воздушном зазоре асинхронного электродвигателя. В этом способе на зубце статора электродвигателя устанавливают датчик, с помощью которого регистрируют магнитный поток, проходящий через зубец статора, а на валу электродвигателя устанавливают тахометр, который подает сигнал синхронизации после полного оборота вала ротора относительно нанесенной метки, зарегистрированный сигнал с датчика пропускают через режекторный фильтр, удаляющий из сигнала гармонику на частоте сети и зубцовые гармонические ротора, выбирают участок сигнала необходимой длительности, включающий в себя целое число периодов вращения ротора, и производят его выпрямление, далее с использованием импульсов синхронизации от тахометра выбранный участок сигнала разбивают на отрезки с длительностью, равной периоду вращения ротора, после чего вычисляют среднее арифметическое суммы мгновенных значений этих сигналов в соответствующих друг другу моментах времени разделенного сигнала и формируют усредненный сигнал с длительностью, равной периоду вращения ротора, по наличию статистически значимых пиков в этом усредненном сигнале определяют наличие неисправности обмотки ротора, расположение таких пиков будет соответствовать расположению оборванного стержня относительно установленной метки на роторе.
Недостатками данного способа являются высокая вероятность получения недостоверной диагностической информации, так как в отфильтрованном сигнале присутствуют не только гармоники от стержней ротора, сложность и трудоемкость, обусловленная необходимостью установки датчика магнитного поля внутри электродвигателя.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение достоверности обнаружения обрывов стержней, а так же упрощение и снижение трудоемкости за счет исключения операции по установке датчика магнитного поля внутри электродвигателя.
Технический результат достигается тем, что в способе выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя и их количества, включающем цифровую регистрацию магнитного поля, выделение участка зарегистрированного сигнала необходимой длительности, выпрямление выделенного сигнала, разделение этого сигнала на сигналы с одинаковой длительностью, равной периоду вращения ротора, вычисление среднего арифметического суммы мгновенных значений этих сигналов в соответствующих друг другу моментах времени разделенного сигнала и формирование усредненного сигнала с длительностью, равной периоду вращения ротора, определение в усредненном сигнале наличия статистически значимых пиков, определение по их наличию и количеству числа оборванных стержней обмотки ротора, регистрируют радиальную составляющую индукции внешнего магнитного поля, регистрацию которой осуществляют датчиком магнитного поля, который устанавливают на корпусе электродвигателя в зоне середины длины сердечника статора, после чего производят дифференцирование зарегистрированного сигнала, далее с помощью быстрого преобразования Фурье формируют амплитудный спектр полученного сигнала, по амплитудному спектру определяют значение частоты сети, определяют скольжение асинхронного электродвигателя, после чего по полученным значениям частоты сети и скольжения по выражениям
Figure 00000001
и
Figure 00000002
, соответственно, где
ƒ с - частота сети, Гц;
s - скольжение ротора;
р - число пар полюсов двигателя;
v=1, 2, 3… - порядок гармоники;
v- - гармоника v-го порядка с нижней боковой частотой;
v+ - гармоника v-го порядка с верхней боковой частотой;
Figure 00000003
- нижняя боковая частота гармоники от фиктивной обмотки ротора v-го порядка, Гц;
Figure 00000004
- верхняя боковая частота гармоники от фиктивной обмотки ротора v-го порядка, Гц,
определяют нижнюю и верхнюю боковые частоты гармоник от фиктивной обмотки ротора, исключая верхнюю боковую частоту гармоники фиктивной обмотки ротора, порядок которой равен числу пар полюсов электродвигателя, определяют комплексные амплитуды указанных выше гармоник фиктивной обмотки ротора с нижней и верхней боковыми частотами, полученные комплексные амплитуды преобразуют в новые комплексные амплитуды путем умножения их на соответствующие комплексные коэффициенты затухания указанных выше гармоник от фиктивной обмотки ротора с нижней и верхней боковыми частотами, которые предварительно определяют путем математического моделирования магнитного поля в воздушном зазоре и на корпусе исследуемого электродвигателя при обрыве одного стержня обмотки ротора, из новых комплексных амплитуд и частот нижней и верхней боковых частот гармоник от фиктивной обмотки ротора с помощью обратного преобразования Фурье формируют диагностический сигнал, при выделении участка диагностического сигнала необходимой длительности, минимальное значение длительности определяют по выражению
Figure 00000005
, при формировании усредненного сигнала с длительностью, равной периоду вращения ротора, период вращения ротора определяют по выражению
Figure 00000006
.
Перечень графических иллюстраций:
На фиг. 1. приведена форма диагностического сигнала в воздушном зазоре асинхронного электродвигателя с одной парой полюсов: а) при исправной обмотке ротора; б) для обмотки ротора с двумя оборванными стержнями.
На фиг. 2. приведены формы диагностического сигнала в воздушном зазоре и производной радиальной составляющей индукции магнитного поля снаружи корпуса асинхронного электродвигателя, наведенного токами фиктивной обмотки ротора асинхронного электродвигателя с одной парой полюсов и двумя оборванными стержнями.
На фиг. 3. приведена блок-схема устройства реализующего способ выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя и их количества.
На фиг. 4. приведена блок-схема, поясняющая способ выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя и их количества.
Сущность способа состоит в следующем.
Как следует из статьи (Математическая модель магнитного поля короткозамкнутой обмотки ротора, имеющей оборванные стержни / Скоробогатов А.А. // Повышение эффективности работы энергосистем: Тр. ИГЭУ. Вып. 5. - М.: Энергоатомиздат, 2004.), обрыв стержня клетки ротора вне зависимости от полюсности электродвигателя приводит к перераспределению тока по стержням. Новое распределение тока можно математически представить в виде суммы первоначального тока (при отсутствии обрыва стержня) и фиктивного тока от оборванного стержня, причем в оборванном стержне фиктивный ток равен и противонаправлен первоначальному, что обеспечивает равенство нулю тока в оборванном стержне. Из сказанного следует, что обмотку ротора с поврежденными стержнями можно представить двумя обмотками - одна из которой будет исправной, а другая - фиктивной, в которой по оборванным стержням протекают фиктивные токи, которые далее замыкаются по исправным стержням.
Фиктивные токи наводят в воздушном зазоре машины свое магнитное поле. Общая формула, определяющая величины частот гармоник магнитного поля, вызванного фиктивными токами при любом числе оборванных стержней и расположении их по отношению друг к другу, имеет вид:
Figure 00000007
.
Каждому порядку гармоник амплитудного спектра, генерируемого фиктивными токами, принадлежат две гармоники, одна из которых имеет нижнюю боковую чатоту
Figure 00000008
, а другая - верхнюю боковую частоту
Figure 00000009
, значения которых отличаются на величину Δƒ( v ). Этот параметр прямо пропорционален скольжению. Зависимость Δƒ( v )(s) выглядит следующим образом:
Δƒ( v )=2⋅ƒ с s.
Из этой же статьи (Математическая модель магнитного поля короткозамкнутой обмотки ротора, имеющей оборванные стержни / Скоробогатов А.А. // Повышение эффективности работы энергосистем: Тр. ИГЭУ. Вып. 5. - М.: Энергоатомиздат, 2004.), следует, что оптимальным диагностическим сигналом, отражающим состояние каждого стержня обмотки ротора, является временная зависимость производной радиальной составляющей индукции магнитного поля по времени, наведенного токами фиктивной обмотки ротора в воздушном зазоре
Figure 00000010
.
При исправной обмотке ротора, как видно из фиг. 1(а), диагностический сигнал в воздушном зазоре электродвигателя не имеет ярко выраженных пиков, а при наличии оборванных стержней эти пики присутствуют в сигнале (фиг. 1, б)
Каждый оборванный стержень короткозамкнутой обмотки отображается в качестве пика диагностического сигнала, который изменяется с частотой колебаний тока ротора, которая равна ƒ c s (фиг. 1, а). Следовательно, период изменения амплитуды одного такого пика будет равен периоду колебания тока в обмотке ротора, который определяют по выражению
Figure 00000011
. Количество оборванных стержней при этом равно числу пиков в промежутке, равном периоду вращения ротора Т р (отрезки II, III, IV и VII на фиг. 1. б). На этом рисунке также есть отрезки, на которых виден только один оборванный стержень (отрезки I, V, VI, VIII и IX на фиг. 1. б). Поэтому для получения точной информации о количестве оборванных стержней, необходимо принять во внимание не какой-то один отрезок времени длительностью T p, а всю совокупность данных отрезков на интервале времени не менее полпериода колебания тока в обмотке ротора
Figure 00000012
. Один из вариантов такой операции описан в прототипе при формировании усредненного сигнала с длительностью, равной периоду вращения ротора.
Проходя сквозь сталь статора и корпус двигателя магнитное поле, наведенное токами фиктивной обмотки ротора, претерпевает существенные изменения, что приводит к потере диагностической информации. Это вызвано неравномерным затуханием гармонических составляющих данного магнитного поля - чем выше порядок (и соответственно частота), тем сильнее уменьшаются амплитуды гармонических составляющих.
Как видно из фиг. 2, форма сигнала снаружи корпуса с датчика магнитного поля, установленного на корпусе электродвигателя в зоне середины длины сердечника статора
Figure 00000013
(сплошная линия) существенно отличается от формы сигнала в воздушном зазоре с датчика магнитного поля, установленного в воздушном зазоре
Figure 00000014
(прерывистая линия), что затрудняет определение количества оборванных стержней.
Поэтому, после регистрации сигнала датчиком магнитного поля, установленным на корпусе электродвигателя, необходимо устранить искажения магнитного поля, и преобразовать сигнал
Figure 00000015
в диагностический
Figure 00000016
.
Способ выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя и их количества реализуется следующим образом.
На корпусе асинхронного электродвигателя 1 (фиг. 3), на одном валу с которым находится нагрузка 2, в зоне середины длины сердечника статора размещают датчик Холла 3. Датчик Холла 3 подключен к аналого-цифровому преобразователю 4, соединенному с компьютером 5, снабженному устройством вывода 6. С помощью датчика Холла 3 регистрируют радиальную составляющую индукции внешнего магнитного поля работающего асинхронного электродвигателя 1. Сигнал с датчика Холла 3 поступает в аналого-цифровой преобразователь 4, который преобразует полученный аналоговый сигнал в цифровой. Цифровой сигнал радиальной составляющей индукции внешнего магнитного поля поступает в компьютер 5, где производится его обработка и анализ согласно представленной на фиг. 4 блок-схеме, по окончанию которой формируется результат диагностирования электродвигателя, который затем отображается на устройстве вывода 6.
Согласно блок-схеме, представленной на фиг. 4, процесс реализации способа выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя и их количества можно условно разделить на четыре этапа.
На первом этапе с помощью датчика магнитного поля - датчика Холла 3, устанавливаемого на корпусе электродвигателя 1 в зоне середины длины сердечника статора, производят регистрацию радиальной составляющей индукции магнитного поля B ρ (t).
На втором этапе производят дифференцирование зарегистрированного сигнала для получения производной радиальной составляющей индукции магнитного поля по времени
Figure 00000017
, после чего с помощью быстрого преобразования Фурье формируют амплитудный спектр полученного сигнала и определяют частоту сети и скольжение электродвигателя.
Приблизительное значение частоты сети определяют по максимуму спектра сигнала. Затем точное значение частоты сети получают с помощью метода автокоррекции времени записи сигнала, который описан в статье «Разработка метода автокоррекции времени записи при спектральном анализе сигналов», Е.М. Новоселов [и др.] (Вестник ИГЭУ, 2013. - №5. - С. 29-37)
По полученному значению частоты сети и числу пар полюсов электродвигателя вычисляют границы зон поиска гармоник эксцентриситета ротора первого порядка, по максимуму амплитуд внутри зон поиска находят гармоники эксцентриситета ротора первого порядка и определяют их частоту, по определенным значениям частот гармоник эксцентриситета ротора первого порядка и точному значению частоты сети вычисляют скольжение ротора. Данный способ определения скольжения аналогичен «Способу определения скольжения ротора асинхронного электродвигателя по току статора» (патент РФ на изобретение №2559162, МПК G01R 31/34, 2015 г.). Разница заключается в том, что в качестве регистрируемого сигнала используют не ток статора, а радиальную составляющую индукции внешнего магнитного поля.
По полученным значениям скольжения и частоты сети определяют нижнюю и верхнюю боковые частоты гармоник от фиктивной обмотки ротора, определяемых по выражениям
Figure 00000018
и
Figure 00000019
, исключая верхнюю боковую частоту гармоники от фиктивной обмотки ротора, порядок которой равен числу пар полюсов электродвигателя v=р, так как ее частота совпадает с частотой сети
Figure 00000020
и определяют комплексные амплитуды нижней и верхней боковых частот
Figure 00000021
и
Figure 00000022
указанных выше гармоник.
На третьем этапе производится формирование диагностического сигнала
Figure 00000023
. Для этого полученные комплексные амплитуды
Figure 00000024
и
Figure 00000025
умножают на комплексные коэффициенты затухания комплексных амплитуд нижней и верхней боковых частот указанных выше гармоник
Figure 00000026
и
Figure 00000027
.
Комплексные коэффициенты затухания определяют с помощью математического моделирования магнитного поля в воздушном зазоре и снаружи исследуемого электродвигателя с помощью средств математического моделирования (например, Ansys Maxwell).
Для этого создается математическая модель диагностируемого электродвигателя с одним оборванным стержнем в обмотке ротора (предполагается, что комплексные коэффициенты затухания гармоник от фиктивной обмотки ротора, определенные для обмотки роторы с одним оборванным стержнем, можно применить для устранения искажений диагностического сигнала внешнего магнитного поля для обмоток роторов, содержащих более одного оборванного стержня). Определяют временные зависимости производной радиальной составляющей индукции магнитного поля, наведенного токами фиктивной обмотки ротора, в воздушном зазоре и на корпусе электродвигателя, соответственно. После чего аналогично описанным выше действиям определяют комплексные амплитуды гармоник фиктивной обмотки ротора.
Комплексные коэффициенты затухания
Figure 00000028
и
Figure 00000029
рассчитывают как
Figure 00000030
и
Figure 00000031
, где
Figure 00000032
и
Figure 00000033
- комплексные амплитуды нижней и верхней боковых частот гармоник фиктивной обмотки ротора, присутствующие в сигнале производной радиальной составляющей индукции магнитного поля электродвигателя в воздушном зазоре и на корпусе электродвигателя соответственно при обрыве одного стержня обмотки ротора, определенные путем математического моделирования магнитного поля.
Для каждого типа асинхронного электродвигателя можно определить свой постоянный набор комплексных коэффициентов затухания.
Комплексные амплитуды указанных выше нижней и верхней боковых частот гармоник фиктивной обмотки ротора
Figure 00000034
и
Figure 00000035
, полученные с датчика магнитного поля, устанавливаемого на корпусе электродвигателя, умножают на комплексные коэффициенты затухания
Figure 00000036
и
Figure 00000037
, после чего с помощью обратного преобразования Фурье формируют диагностический сигнал
Figure 00000038
.
На четвертом этапе производится анализ полученного диагностического сигнала.
Из полученного сигнала
Figure 00000039
выделяется участок, включающий в себя целое число периодов вращения ротора, длительностью не менее половины периода колебания тока в обмотке ротора Т 1. Выделенный сигнал выпрямляют, после чего, используя определенное ранее значение скольжения s, выбранный участок сигнала разбивают на отрезки с одинаковой продолжительностью, равной периоду вращения ротора T p, после чего вычисляют среднее арифметическое суммы мгновенных значений этих сигналов в соответствующих друг другу моментах времени разделенного сигнала и формируют усредненный сигнал с длительностью, равной периоду вращения ротора.
Наличие статистически значимых пиков в этом усредненном сигнале будет указывать на наличие неисправности обмотки ротора, а количество этих пиков будет соответствовать числу оборванных стержней в обмотке ротора.
Наличие статистически значимых пиков в этом усредненном сигнале определяется аналогично способу-прототипу. Рассчитывается параметр Alarm, который определяется следующим образом
Alarm=Мах-3⋅Sigma-Mean,
где Мах - максимум усредненного сигнала; Sigma - среднеквадратичное отклонение от среднего значения усредненного сигнала; Mean - среднее арифметическое значение усредненного сигнала.
Обмотка ротора будет считаться неисправной, если Alarm>1.

Claims (10)

  1. Способ выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя и их количества, включающий цифровую регистрацию магнитного поля, выделение участка зарегистрированного сигнала необходимой длительности, выпрямление выделенного сигнала, разделение этого сигнала на сигналы с одинаковой длительностью, равной периоду вращения ротора, вычисление среднего арифметического суммы мгновенных значений этих сигналов в соответствующих друг другу моментах времени разделенного сигнала и формирование усредненного сигнала с длительностью, равной периоду вращения ротора, определение в усредненном сигнале наличия статистически значимых пиков, определение по их наличию и количеству числа оборванных стержней обмотки ротора, отличающийся тем, что регистрируют радиальную составляющую индукции внешнего магнитного поля, регистрацию которой осуществляют датчиком магнитного поля, который устанавливают на корпусе электродвигателя в зоне середины длины сердечника статора, после чего производят дифференцирование зарегистрированного сигнала, далее с помощью быстрого преобразования Фурье формируют амплитудный спектр полученного сигнала, по амплитудному спектру определяют значение частоты сети, определяют скольжение асинхронного электродвигателя, после чего по полученным значениям частоты сети и скольжения по выражениям
    Figure 00000040
    и
    Figure 00000041
    , соответственно, где
  2. Figure 00000042
    - частота сети, Гц;
  3. s - скольжение ротора;
  4. p - число пар полюсов двигателя;
  5. ν=1, 2, 3… - порядок гармоники;
  6. ν- - гармоника v-го порядка с нижней боковой частотой;
  7. v+ - гармоника v-го порядка с верхней боковой частотой;
  8. Figure 00000043
    - нижняя боковая частота гармоники от фиктивной обмотки ротора ν-го порядка, Гц;
  9. Figure 00000044
    - верхняя боковая частота гармоники от фиктивной обмотки ротора ν-го порядка, Гц,
  10. определяют нижнюю и верхнюю боковые частоты гармоник от фиктивной обмотки ротора, исключая верхнюю боковую частоту гармоники фиктивной обмотки ротора, порядок которой равен числу пар полюсов электродвигателя, определяют комплексные амплитуды указанных выше гармоник фиктивной обмотки ротора с нижней и верхней боковыми частотами, полученные комплексные амплитуды преобразуют в новые комплексные амплитуды путем умножения их на соответствующие комплексные коэффициенты затухания указанных выше гармоник от фиктивной обмотки ротора с нижней и верхней боковыми частотами, которые предварительно определяют путем математического моделирования магнитного поля в воздушном зазоре и на корпусе исследуемого электродвигателя при обрыве одного стержня обмотки ротора, из новых комплексных амплитуд и частот нижней и верхней боковых частот гармоник от фиктивной обмотки ротора с помощью обратного преобразования Фурье формируют диагностический сигнал, при выделении участка диагностического сигнала необходимой длительности минимальное значение длительности определяют по выражению
    Figure 00000045
    , при формировании усредненного сигнала с длительностью, равной периоду вращения ротора, период вращения ротора определяют по выражению
    Figure 00000046
    .
RU2017115451A 2017-05-02 2017-05-02 Способ выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя и их количества RU2654972C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115451A RU2654972C1 (ru) 2017-05-02 2017-05-02 Способ выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя и их количества

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115451A RU2654972C1 (ru) 2017-05-02 2017-05-02 Способ выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя и их количества

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2654972C1 true RU2654972C1 (ru) 2018-05-23

Family

ID=62202463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017115451A RU2654972C1 (ru) 2017-05-02 2017-05-02 Способ выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя и их количества

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2654972C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687881C1 (ru) * 2018-06-13 2019-05-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Способ выявления оборванных стержней в короткозамкнутой обмотке ротора асинхронного электродвигателя
RU2724988C1 (ru) * 2019-07-09 2020-06-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Способ выявления оборванных стержней в короткозамкнутой обмотке ротора асинхронного электродвигателя
RU2786379C1 (ru) * 2022-03-01 2022-12-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Способ выявления оборванных стержней в короткозамкнутой обмотке ротора асинхронного электродвигателя

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1121633A1 (ru) * 1983-05-24 1984-10-30 Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова Способ контрол обрыва стержн ротора короткозамкнутого асинхронного электродвигател
US4761703A (en) * 1987-08-31 1988-08-02 Electric Power Research Institute, Inc. Rotor fault detector for induction motors
RU2300116C2 (ru) * 2005-04-13 2007-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Центр электромагнитной безопасности" Способ диагностики электродвигателей переменного тока и связанных с ними механических устройств
RU2339049C1 (ru) * 2007-03-02 2008-11-20 Виктор Сергеевич Петухов Способ диагностики электродвигателя переменного тока и связанных с ним механических устройств
EP2113780B1 (en) * 2004-10-26 2011-01-05 TSK Electronica y Electricidad, S.A. Squirrel-cage asynchronous motor and fault-detection method therefor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1121633A1 (ru) * 1983-05-24 1984-10-30 Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова Способ контрол обрыва стержн ротора короткозамкнутого асинхронного электродвигател
US4761703A (en) * 1987-08-31 1988-08-02 Electric Power Research Institute, Inc. Rotor fault detector for induction motors
EP2113780B1 (en) * 2004-10-26 2011-01-05 TSK Electronica y Electricidad, S.A. Squirrel-cage asynchronous motor and fault-detection method therefor
RU2300116C2 (ru) * 2005-04-13 2007-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Центр электромагнитной безопасности" Способ диагностики электродвигателей переменного тока и связанных с ними механических устройств
RU2339049C1 (ru) * 2007-03-02 2008-11-20 Виктор Сергеевич Петухов Способ диагностики электродвигателя переменного тока и связанных с ним механических устройств

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А.Н. НАЗАРЫЧЕВ и др. Экспериментальное исследование внешнего магнитного поля асинхронного электродвигателя для контроля обрыва стержней короткозамкнутой обмотки ротора, Вестник И ГЭУ, вып. 1, 2012, с. 10-15. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687881C1 (ru) * 2018-06-13 2019-05-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Способ выявления оборванных стержней в короткозамкнутой обмотке ротора асинхронного электродвигателя
RU2724988C1 (ru) * 2019-07-09 2020-06-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Способ выявления оборванных стержней в короткозамкнутой обмотке ротора асинхронного электродвигателя
RU2786379C1 (ru) * 2022-03-01 2022-12-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Способ выявления оборванных стержней в короткозамкнутой обмотке ротора асинхронного электродвигателя

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104823064B (zh) 用于检测电动机器中的故障状态的方法
CN206975158U (zh) 一种发电机转子绕组匝间短路状况的检测装置
EP2511722B1 (en) Online monitoring system and method to identify shorted turns in a field winding of a rotor
EP2625540B1 (en) Detection of a missing stator slot wedge in an electrical machine
Yazidi et al. Flux signature analysis: An alternative method for the fault diagnosis of induction machines
CN105891660B (zh) 一种发电机定子绕组匝间短路故障的检测方法
CN104569733A (zh) 一种确定电机励磁绕组匝间短路故障位置的方法
CA3157882A1 (en) Fault detection in synchronous machines
WO2013136098A1 (en) Method for rotor winding damage detection in rotating alternating machines by differential measurement of magnetic field by using two measuring coils
Yazidi et al. Rotor inter-turn short circuit fault detection in wound rotor induction machines
RU2654972C1 (ru) Способ выявления обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя и их количества
CN107845999A (zh) 一种基于电流总谐波系数的电机故障检测***及方法
Noureddine et al. Rolling bearing failure detection in induction motors using stator current, vibration and stray flux analysis techniques
Pusca et al. Comparative study between two diagnostic techniques dedicated to the mechanical fault detection in induction motors
Saad et al. Fault diagnostics of induction motors based on internal flux measurement
Iglesias-Martínez et al. Bispectrum analysis of stray flux signals for the robust detection of winding asymmetries in wound rotor induction motors
Pezzani et al. Winding distribution effects on induction motor rotor fault diagnosis
Dlamini et al. Autonomous detection of interturn stator faults in induction motors
Chen et al. Harmonics analysis of air-gap magnetic field of induction motors with stator inter-turn fault
Salomon et al. Electrical Signature Analysis for Condition Monitoring of Permanent Magnet Synchronous Machine.
RU2621880C1 (ru) Устройство для определения частоты вращения ротора асинхронных двигателей
RU168004U1 (ru) Устройство для определения частоты вращения ротора асинхронных двигателей
Karami et al. Analysis of rotor asymmetry fault in three-phase line start permanent magnet synchronous motor
CN207638319U (zh) 一种基于电流总谐波系数的电机故障检测***
Salomon et al. A study of electrical signature analysis for two-pole synchronous generators

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190503