Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора

Розроблено та апробовано математичні і програмні засоби дослідження і проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора для забезпечення моделювання аварійних і передаварійних режимів із довільною зміною структури обмотки і розрахунку робочих характеристик. За результатами виконаного фі...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2017
Hauptverfasser:	Попович, О.М., Гуторова, М.С.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут електродинаміки НАН України 2017
Schriftenreihe:	Гідроенергетика України
Schlagworte:	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141754
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора / О.М. Попович, М.С. Гуторова // Гідроенергетика України. — 2017. — № 3-4. — С. 47-52. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-141754
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1417542025-02-23T18:06:49Z Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора Попович, О.М. Гуторова, М.С. Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Розроблено та апробовано математичні і програмні засоби дослідження і проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора для забезпечення моделювання аварійних і передаварійних режимів із довільною зміною структури обмотки і розрахунку робочих характеристик. За результатами виконаного фізичного моделювання при ушкодженнях обмотки статора проведено тестування математичних засобів. 2017 Article Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора / О.М. Попович, М.С. Гуторова // Гідроенергетика України. — 2017. — № 3-4. — С. 47-52. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. 1812-9277 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141754 621.313 uk Гідроенергетика України application/pdf Інститут електродинаміки НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
spellingShingle	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Попович, О.М. Гуторова, М.С. Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора Гідроенергетика України
description	Розроблено та апробовано математичні і програмні засоби дослідження і проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора для забезпечення моделювання аварійних і передаварійних режимів із довільною зміною структури обмотки і розрахунку робочих характеристик. За результатами виконаного фізичного моделювання при ушкодженнях обмотки статора проведено тестування математичних засобів.
format	Article
author	Попович, О.М. Гуторова, М.С.
author_facet	Попович, О.М. Гуторова, М.С.
author_sort	Попович, О.М.
title	Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора
title_short	Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора
title_full	Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора
title_fullStr	Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора
title_full_unstemmed	Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора
title_sort	розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора
publisher	Інститут електродинаміки НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141754
citation_txt	Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора / О.М. Попович, М.С. Гуторова // Гідроенергетика України. — 2017. — № 3-4. — С. 47-52. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.
series	Гідроенергетика України
work_keys_str_mv	AT popovičom rozrobkazasobívproektuvannâsistemidíagnostuvannâpoškodženʹobmotkistatora AT gutorovams rozrobkazasobívproektuvannâsistemidíagnostuvannâpoškodženʹobmotkistatora
first_indexed	2025-11-24T06:28:20Z
last_indexed	2025-11-24T06:28:20Z
_version_	1849652097875705856
fulltext	Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�9277 4747 Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І ВВ аж ли вою умо вою надійної ро бо ти еле - к т ро с танцій є без пе ребійна ро бо та еле - к т ро ме ханічно го об лад нан ня, зо к ре ма еле к т рич них ма шин змінно го стру му, як тур бо ге - не ра торів, так і асин хрон них дви гунів (АД) влас - них по треб. В пе ре важній більшості ці ма ши ни дав но зна хо дять ся в ек сплу а тації і по тре бу ють ча - с тої пе ре вір ки технічно го ста ну для своєчас но го ви яв лен ня де фектів, технічно го об слу го ву ван ня і ре мон ту. Це доз во ляє змен ши ти аварійність та за - без пе чи ти без пе ребійну ро бо ту підприємства. Для швид ко го і своєчас но го от ри ман ня діаг - но с тич ної інфор мації, у то му числі у опе ра тив но - му ре жимі без при пи нен ня ро бо ти об лад нан ня, за сто со ву ють си с те ми діаг но с ти ки, які за до по мо - гою су куп ності дат чиків от ри му ють дані про стан діаг но с тич них па ра метрів, об роб ля ють їх і фор - му ють діаг ноз технічно го ста ну для про гно зу до - пу с ти мо го терміну ро бо ти об лад нан ня. Важ ли вою за да чею про ек ту ван ня си с те ми діаг но с ту ван ня є ув'яз ка да них про відхи лен ня діаг но с тич них па ра метрів (від нор мо ва них) із технічним ста ном кон крет них де та лей і вузлів ма - ши ни. За сту пе ню зміни технічно го ста ну тре ба виз на ча ти ступінь зміни ве ли чи ни еле к т ро - магнітних па ра метрів ма ши ни і роз ра хо ву ва ти ха - рак те ри с ти ки ро бо чо го ре жи му, за яки ми мож на ро би ти вис нов ки про доцільність по даль шої ек - сплу а тації об лад нан ня. У даній ро боті по бу до ва на ма те ма тич на мо - дель еле к т рич ної ма ши ни змінно го стру му із по - шко д жен ня ми об мот ки ста то ра, роз роб ле на її про грам на ре алізація для досліджен ня аварійних і пе ре да варійних ре жимів ро бо ти із роз ра хун ком ха рак те ри с тик ро бо чо го ре жи му. Да не дос лід - жен ня пе ред ба чає те с ту ван ня ре зуль татів ма те ма - тич но го мо де лю ван ня шляхом порівнян ня із да - ни ми фізич но го ек с пе ри мен ту, який, на пер шо му етапі, про во дить ся на базі чо ти рьохш видкісно го асин хрон но го дви гу на. Для цьо го ви пад ку по бу - до ва но ма те ма тич ну мо дель діаг но с ту ван ня. Крім за галь них ви мог до ма те ма тич них мо де - лей АД, мо дель діаг но с ту ван ня по вин на вра хо ву - ва ти зміну струк ту ри і схе ми з'єднан ня ко ту шок об мот ки внаслідок міжко туш ко вих та міжвит ко - вих за ми кань, а також не си метрію па ра метрів. Ос нов ним з да них ви мог за до воль няє ма те ма тич - на мо дель АД еле к т ро ме ха но трон ної си с те ми (ЕМТС) для досліджен ня у се ре до вищі імі та цій - но го мо де лю ван ня [1]. Розв'язан ня за дач діаг но с - ту ван ня за до по мо гою мо делі АД у складі еле к т - ро ме ханічної си с те ми (ЕМС) за без пе чує від пра - ць о ву ван ня си с те ми діаг но с ту ван ня для ро бо ти в умо вах ре аль ної ек сплу а тації з ура ху ван ням особ - ли во с тей ро бо чих ре жимів, які ма ють місце внаслідок на яв ності пе ре тво рю валь них при ладів у зовнішньо му еле к т рич но му колі і спе цифіки тех но логічно го цик лу ро бо чо го ме ханізму АД. Ма те ма тич на мо дель АД ЕМТС [1] ґрун - тується на си с темі рівнянь еле к т рич ної рівно ва ги АД з довільною струк ту рою об мот ки ста то ра і ко - рот ко за мк не ним ро то ром у ди намічних ре жи мах ро бо ти. Рівнян ня не ма ють періодич них ко е фі ці єн - тів, що за ле жать від ку та по во ро ту ро то ра за вдя ки то му, що магнітні зв'яз ки між кон ту ра ми в рівнян - нях еле к т рич ної рівно ва ги виз на че но за кож ною гар монікою МРС за про сто ро ви ми ком плек са ми у ком плексній пло щині, яка суміще на з пло щи ною пер пен ди ку ляр ною осі дви гу на. Рівнян ня за пи са но віднос но струмів гілки об мот ки ста то ра і про екцій су мар них про сто ро вих ком плексів струмів ко рот - ко за мк не них кон турів ро то ра за гар моніка ми МРС. Це вра хо вує довільну струк ту ру схе ми з'єднан ня гілки об мот ки ста то ра, не си метрію і не си ну - соїдність про цесів. До віль ність струк ту ри виток об мот ки ста то ра вра хо вується за да ван ням у якості вихідної інфор мації но мерів пазів ста то ра у яких розміще но сто ро ни секцій да ної гілки з по зна чен - ням на прям ку об хо ду та кількості витків. Ну ме - рація пазів — про ти го дин ни ко вої стрілки. При мо - де лю ванні вра хо вується влас на та взаємна індук - тив ності фаз ста то ра за шля ха ми по то ку розсіюван - ня. Мінімаль ний вплив взаємної індук тив ності фаз РОЗРОБКА СИСТЕМИ ДІАГНОСТУВАННЯ ПОШКОДЖЕНЬ ОБМОТКИ СТАТОРА УДК 621.313 ПОПОВИЧ О.М., докт. техн. наук , ГУТОРОВА М.С, канд. техн. наук Інститут електродинаміки НАН України, м. Київ Розроблено та апробовано математичні і програмні засоби дослідження і проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора для забезпечення моделювання аварійних і передаварійних режимів із довільною зміною структури обмотки і розрахунку робочих характеристик. За результатами виконаного фізичного моделювання при ушкодженнях обмотки статора проведено тестування математичних засобів. К л ю ч о в і с л о в а: діагностування, математична модель, фізичний експеримент, ушкодження, обмотка статора Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�92774848 за шля ха ми розсіюван ня на ве ли чи ну індук тив но - го опо ру розсіюван ня вла с ти вий од но ша ро вим об - мот кам (ве ли чи на співвідно шен ня влас ної і взаємної індук тив но с тей розсіюван ня фаз klm ≈ 10), для дво ша ро вих збільшується (до klm ≈ 2,5), а мак - си маль ний — для си нус них об мо ток (klm ≈ 2). Ви ра зи для виз на чен ня ве ли чи ни па ра метрів рівнянь еле к т рич ної рівно ва ги АД ЕМТС віднос но гілок об мот ки ста то ра виз на че но спи ра ю чись на ге - о ме т ричні розміри магніто про водів і ве ли чи ни оди нич них МРС еле к т рич них кон турів, які вра хо - ву ють роз поділ провідників секцій гілок за па за ми, спектр про сто ро вих гар монік МРС. Ви ра зи для виз на чен ня мо дулів цих оди нич них МРС гілки об - мот ки ста то ра і та кон ту ру ро то ра за гар монікою ма ють ви гляд: , , (1) де nc — но мер па за ста то ра в яко му розміщується сто ро на секції. Як що но мер із зна ком плюс — на - пря мок об хо ду сто ро ни секції співпа дає з об ра ним по зи тив ним на прям ком, як що мінус — на пря мок про ти леж ний; Wc — кількість гілок сек ції; δs = 2π/z1 — кут між ося ми зубців ста то ра в ко ор ди на тах пер шої гар моніки; Kb — кількість сек цій (ко ту - шок) з яких скла дається гілка і; konsv, konrv, kyrv, kskv, — ко ефіцієнти за гар монікою ν: відкрит тя па - зів ста то ра та ро то ра [2], ско ро чен ня та ско су кон - ту ру ро то ра. Про грам на ре алізація ма те ма тич ної мо делі діаг но с ту ван ня АД здійсне на для си с те ми ім іта - цій но го мо де лю ван ня (на при клад, MATLABGSi - mu link), яка є ефек тив ним су ча сним за со бом мо - де лю ван ня склад них еле к т ро ме ханічних си с тем. Існу ючі стан дартні бло ки не за без пе чу ють потрібної адек ват ності ма те ма тич них мо де лей АД при дослідженні їх в разі змін струк ту ри і схе - ми об мот ки ста то ра внаслідок по шко д жень. Роз - роб ле на ма те ма тич на мо дель для оформ лен ня у ви гляді бло ка підси с те ми струк тур но го мо де лю - ван ня Simulink і ув'яз ки йо го з бло ка ми імі та - ційно го мо де лю ван ня транс фор мо ва на до ма т - рич ної фор ми із розв'яз ком рівнянь віднос но похідної за ча сом. Вра ху ван ня особ ли во с тей схе ми з'єднан ня гілок об мот ки ста то ра пот ріб но при відсут ності інфор мації про ве ли чи ну на пру ги, яка без по се - ред ньо при кла де на до гілки і при мож ли вості виз на чен ня де я ких струмів (за - лежні [iS3]) че рез інші (не за лежні [iSH]) за пер шим за ко ном Кірхго - фа. Си с те ма рівнянь еле к т рич ної рівно ва ги пе ре тво ре на до ви ду віднос но не за леж них змінних при змен шенні до їх кількості по ряд ку си с те ми із ви ко ри с тан ням ма т - риці виз на чен ня відо мих на пруг ме режі [uc] че рез на пру ги гілок за дру гим за ко ном Кірхго фа [ku]: [uc] = [ku] [us]. (2) Для от ри ман ня від по від ності між кількістю рівнянь, змінних, а також для зв'яз ку між бло ка ми імі та цій но го та струк тур но го мо - де лю ван ня ви ко ри с та но ма т ри цю пе ре тво рен ня не за леж них струмів в стру ми гілок [kinv]: [is] = [kinv] [iSH]. (3) При клад про грам ної ре а лі зації ма те ма тич ної мо делі не уш ко д жен - но го АД А62G12/8/6/4, для схе ми з'єднан ня гілок об мот ки ста то ра "подвійна зірка" при 2р = 4, на ве - де но на Рис. 1. Ма те ма тич на мо -Рис. 1. Математична модель діагностування. Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�9277 4949 Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І дель ре алізо ва на у си с темі імітаційно го мо де лю - ван ня MATLAB (бібліоте ка Sim Po wer Systems). Во на скла дається з стан дарт них блоків дже ре л жив лен ня та вимірю вачів. Струк тур на ма те ма - тич на мо дель АД [1], яка ре алізує рівнян ня еле к - т рич ної рівно ва ги, пред став ле на бло ком AD. Зв'язок між нею та імі таційни ми мо де ля ми інших скла до вих си с те ми здійснюється із ви ко ри с тан - ням ше с ти блоків "Controlled Current Source" із ре алізацією схе ми з'єднан ня "подвійна зірка", у імі таційній мо делі пред став ля ють гілки об мот ки АД з по зна чен ням їх по чатків та кінців. Об мот ка ста то ра має шість гілок, кількість не за леж них струмів — п'ять. Ма т риці вклю чен ня за за ко на ми Кирх го фа (2), (3) пред став ле но на Рис. 1. Ма те - ма тич на мо дель АД за ве ли чи на ми на пру ги і ча с - то ти дже ре ла жив лен ня, а та кож ча с то ти обер тан - ня доз во ляє виз на чи ти ве ли чи ни еле к т ро - магнітно го мо мен ту, ко рис ної по туж ності і втрат АД. За ре зуль та та ми роз ра хун ку ре жи му ро бо ти АД виз на чається ве ли чи на індукції у повітря но - му проміжку, яка є вихідною ве ли чи ною для виз - на чен ня ко ефіцієнта на си чен ня магнітно го ко ла за ос нов ним по лем, відповідних індук тив них па - ра метрів АД і втрат у сталі. Дві—три іте рації у руч но му ре жимі по втор но го роз ра хун ку доз во ля - ють виз на чи ти с та ле зна чен ня індукції, що, вра хо - ву ю чи швид кодію мо делі, не ство рює прак тич них склад нощів. Для вра ху ван ня втрат у сталі при мо де лю - ванні ре жи му ро бо ти па ра лель но АД до йо го вхід них клем приєдна на си с те ма опорів [3], втра ти у якій імі ту ють ве ли - чи ну втрат у сталі, що виз на - чається за ма сою магніто - про во ду і ве ли чи ною пи то - мих втрат у ньо му від - повідно до відо мо го ви ра зу: pcm = p1,50(f/50)αBm 2, де p1,50 — пи томі втра ти у сталі ших то - ва но го магніто про во ду із стан - дарт ною тов щи ною листів при індукції 1 Тл і ча с тоті 50 Гц; f — ча с то та жив лен ня; α— ко ефіцієнт, що за ле жить від мар ки сталі, ве ли чи на яко го обу мов ле на співвідно шен ням втрат на гісте ре зис і ви х рові стру ми; Bm — мак си мум ін дук - ції в маг ніто про воді, який виз - на чається при роз ра хун ку маг ніт но го ко ла за ве ли чи ною су мар ної МРС ма ши ни у да - но му ре жимі. По тужність до дат ко вих втрат у АД прий ня та як 0,5 % від номіна ль ної спо - жи тої по туж ності із ко ри гу ван ням про порційно співвідно шен ню ква д ратів стру му досліджувано го ре жи му і номіна ль но го стру му. Ме ханічні втра ти виз на че но з ура ху ван ням впли ву зміни ча с то ти обер тан ня ро то ра і мо мен ту на ван та жен ня за трьо - ма скла до ви ми: тер тям у підшип ни ках, втра та ми у вен ти ляційно му вузлі зовнішньо го об ду ву та ае ро - ди намічни ми втра та ми все ре дині ма ши ни [3]. До стовірність ре зуль татів ма те ма тич но го мо де лю ван ня за роз роб ле ною мо дел лю АД обу - мов лю ється точністю виз на чен ня ве ли чи ни еле к - т ро магніт них па ра метрів АД і адек ватністю ма те - ма тич ної мо делі сто сов но вра ху ван ня особ ли во с - тей ро бо чих ре жимів у да них дви гу нах. Ці особ - ли вості пов'я зані із склад ною струк ту рою об мот - ки ста то ра, збільше ни ми про ява ми ви щих гар - монічних скла до вих, не си метрії та ди намічни ми ре жи ма ми. Пе ревірку адек ват ності ма те ма тич ної мо делі виз на чен ня ве ли чи ни еле к т ро магнітних па ра - метрів АД в умо вах варіюван ня ков зан ням АД у ши ро ких ме жах здійсне но співстав лен ня ре зуль - татів мо де лю ван ня номіна ль них ре жимів двигуна А62G12/8/6/4 із да ни ми ка та ло гу [4]. Ре зуль та ти порівнян ня зве де но до Табл. 1. Дослідже но чо ти ри варіан ти з'єднан ня гілок об мот ки ста то ра, відповідно до кількості варіантів пар по люсів об мот ки. Для по люс ності 2р = 4, 2р = 6 ви ко ри с то вується схе ма з'єднан ня "подвійна зірка", а для 2р = 8, 2р = 12 — схе ма Рис. 2. Імітаційна математична модель АД із пошкодженнями обмотки статора Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�92775050 "три кут ник". Вихідні дані для мо де лю ван ня відповіда ють [4]. Ре зуль та ти мо де лю ван ня на ве де - но у аб со лют них зна чен нях і як відсо ток відхи лен - ня від да них ка та ло гу. Вид но, що точність мо де лю - ван ня до стат ня для розв'язан ня за дач діаг но с ту - ван ня і не має необхідності у вико ри с танні уточ - нених ал го рит мів виз на чен ня па ра метрів за ступ - ної схе ми за ре зуль та та ми по льо во го аналізу [5]. Ма те ма тич не мо де лю ван ня аварійних ре - жимів із по шко д жен ня ми об мот ки ста то ра. Роз - роб лені ма те ма тичні і про грамні за со би за без пе - чу ють мо де лю ван ня ре жимів АД із довільною зміною струк ту ри об мот ки ста то ра: ви ник нен ня ко рот ко за мк не них кон турів внас лідок за ми кань все ре дині секцій або між ни ми, гілкової не си - метрії за гілками об мот ки, об ривів про во ду та ін. На Рис. 2 на ве де но п р и к л а д імітаційної мо делі із роз роб ле ни ми бло ка ми для дос - лід жен ня про цесів у АД А62G12/8/6/4 при 2р = 12 у ви пад ку ко рот ко го за ми кан ня у секції фа зи 2. Для да но го дви гу на, при два над ця - ти по люсній схемі, гілки об мот ки з'єд на ні за схе - мою "три кут ник". Це ві до б ра же но на імі та ційній мо делі від повідною ко му та цією блоків ви водів гілок об мот ки з но ме ра ми 1, 2, 3. Та ка ж схе ма відповідає і не уш ко д же но му АД. При за ко рочу - ван ні ча с ти ни гілок секції ут во рюється чет вер та гілка об мот ки (імітується чет вер тим бло ком вивідних кінців на імі та цій ній мо делі Рис. 2), а кількість вит ків дру гої гілки змен шується. Бло ки ви від них кінців гілок на ве де но на: Рис. 3 — ко рот ко за мк нені гілки секції, які ут во рю ють чет вер ту гілку; Рис. 4 — не уш ко д же на пер ша фазу; Рис. 5 — уш ко д же на дру га гілка. На да них ри сун ках зо б ра же но стан дартні бло ки ке ро ва них дже рел струмів "Controlled Current Source" біб - ліо те ки SimPowerSystems си с те ми MATLAB для інте г ру ван ня струк тур ної мо делі АД до імі - таційної мо делі си с те ми. Та кож зо б ра же но роз - роб лені бло ки струк тур них підпро г рам виз на чен - ня па ра метрів гілок: МРС, кро ку. Вихідною інфор мацією до них, зо к ре ма, є ма т риці но мерів та кількості витків пер ших та дру гих сторін секції — ма т риці [n1], [W1] та [n2], [W2] відповідно. Як вид но з Рис. 3 — 5, перші три гілки скла да - ють ся з 18 секцій. Секції не уш ко д же них пер шої та тре тьої гілки об мот ки ста то ра (фа зи А, С) ма - ють по 39 витків. Секція дру гої гілки, яка зна хо - дить ся у па зах з но ме ра ми 40 та 45, має кількість витків Wv2, що мен ше, ніж 39 на ве ли чи ну витків Wv4, які ут во ри ли чет вер тий ко рот ко за мк не ну гілку. На дис пле ях Рис. 2 на ве де но ре зуль та ти роз ра хун ку ро бо чо го ре жи му по шко д же но го АД з номіна ль ною швидкістю ро то ра. Стру ми гілок ста нов лять 3.46, 6.77, 3.48, 24.49 А, стру ми ме режі — 6.235, 5.869, 6.421 А. Для не уш ко д же но го АД відповідно до Табл. 1 номіна ль ний струм ста но - вить 6.08 А. Внаслідок не си метрії ре жи му, що досліджується миттєві зна чен ня ко ефіцієнтів ко - рис ної дії та по туж ності зміню ють ся про тя гом періоду і по тре бу ють відповідно го усе ред нен ня. Таблицa 1. Характеристики АД А62&12/8/6/4 Рис. 4. Імітаційний блок неушкодженої першої гілки. Рис. 3. Імітаційний блок короткозамкнених секцій. Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�9277 5151 Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Для цьо го, послідо вно із стан дарт ним бло ком вимірю ван ня, вста нов ле но до дат ко вий блок із виз на чен ням ко ефіцієнта по туж ності си с те ми в умо вах не си ну соїдності, не си метрії та ди на міч - них ре жимів ро бо ти [6]. Ек с пе ри мен тальні досліджен ня про во ди лись на фізич но му стенді, ство ре но му на базі АД ти пу А62G12/8/6/4 з па с порт ни ми да ни ми: Рн = 1,7 кВт; f = 50 Гц; UH = 380 B; 2p = 12; Iн = 6,2 А; η = 63%, n = 460 об/хв; cosϕ = 0,66; Мн = 35 Н*м; m = 3. В якості на ван та жен ня еле к т ро дви гу на за сто - со ву ва ло ся ме ханічне галь мо прикріпле не на ва лу дви гу на. Ве ли чи на ста тич но го мо мен ту виз на ча ла - ся за до по мо гою ди на мо ме т ра. Щоб уник ну ти до - дат ко вих похибок у про цесі ро бо ти, ди на мо ме т ром кон тро лю вав ся ста тич ний мо мент. Це пов'яза но з тим, що при нагріванні муф ти галь ма відбу вається тем пе ра тур не роз ши рен ня ма теріалів, що приз во - дить до зміни ста тич но го мо мен ту. При не - обхідності вно си ли ся відповідні ко рек ти ви. Вит кові за ми кан ня об мот ки ста то ра АД здій - сню ва лись в ло бо вих ча с ти нах. При цьо му вимірю ва лись і роз ра хо ву ва лись такі ве ли чи ни: Uз — на пру га в за мк неній ча с тині фа зи об мот ки, nз — кількість за мк не них витків. За до по мо гою комп'юте ра і ци ф ро во го ос ци ло - гра фа вимірю ва лись миттєві зна чен ня струмів і на - пруг в об мотці ста то ра та магнітна індукція в повітря но му проміжку ма ши ни. Вимірю ва лись діючі зна чен ня на пруг, струмів, та швидкість обер - тан ня ро то ра. АД досліджу ва лись при відсутніх де - фек тах та із за ми кан ня ми об мот ки статора. Кількість за мк не них витків об мот ки виз на ча лась в ре жимі не ро бо чо го хо ду за на пру гою Uз, яку вимірю ва ли між відпай ка ми для імітації ко рот ко го за ми кан ня у ло бовій ча с тині. Для Uл = 380 В ве ли - чи на Uз ста но ви ла 10,2 В, що відповідає 19 вит кам. При про ве денні фізич но го ек с пе ри мен ту зна - чен ня фаз них на пруг несуттєво зміню ва лись при зміні на ван та жень. На Рис. 6, 7 зо б ра же но ек с пе - ри мен тальні за леж ності струмів в фа зах від на - ван та жен ня на ва лу для умов но без де фект но го АД та для АД з вит ко ви ми за ми кан ня ми об мот ки ста то ра. Крім то го, зо б ра же но роз ра хун кові криві за мо де ля ми Рис. 1 та Рис. 2 для двох зна чень ко - рот козамкнених гілок. Ек с пе ри мен тальні криві для фаз них струмів (Рис. 7) підтвер д жу ють той факт, що при ви про бо - ву ванні АД з де фект ною об мот кою ста то ра ма ли місце вит кові за ми кан ня у фазі об мот ки ста то ра. Співстав лен ня да них фізич но го і ма те ма тич но го мо де лю ван ня підтвер д жу ють, що за ми кан ня відбу - лись у фазі В. При од на ковій кількості за мк ну тих витків (кількість витків чет вер тої за ко ро че ної вітки Wv4=19) ко ре ляція роз ра хун ко вих і ек с пе - ри мен таль них ре зуль татів відповідає дійсності, особ ли во у об ласті номіна ль них ре жимів. При відхи ленні від них розбіжності зро с та ють. Це по яс - нюється за сто су ван ням при ма те ма тич но му мо де - лю ванні ме то ди ки виз на чен ня па ра метрів за ступ - ної схе ми АД для номіна ль них ре жимів. За по тре - би уточ не но го роз ра хун ку слід за сто со ву ва ти нелінійні па ра ме т ри за ступ ної схе ми за ре зуль та - та ми по льо во го аналізу [5]. Мо де лю ван ня із зміною кількості за мк ну тих витків (Wv4=32) за - без пе чує порівняль не досліджен ня от ри ма них при Рис. 5. Імітаційний блок ушкодженої другої вітки. Рис. 7. Залежність струму в фазах від навантаження на валу при умові — "виткове замикання обмотки статора" Рис. 6. Залежність струму в фазах від навантаження на валу при умові — "двигун без дефектів". цьо му стру мо вих ха рак те ри с тик і їх ви ко ри с тан ня у якості діаг но с тич них оз нак технічно го ста ну об - мот ки ста то ра, що здійснюється за ре зуль та та ми роз ра хун ку ро бо чих ха рак те ри с тик по шко д же но го АД (мо дель, Рис. 2). Вис нов ки. Роз роб лені ма те ма тичні і про - грамні за со би досліджен ня си с те ми діаг но с ту ван - ня по шко д жень об мот ки ста то ра за без пе чу ють мо де лю ван ня аварійних і пе ре да варійних ре жи - мів та роз ра ху нок ро бо чих ха рак те ри с тик за довіль ної зміни струк ту ри об мот ки ста то ра. Порівняль ний аналіз ре зуль татів ма те ма тич но го і фізич но го мо де лю ван ня по ка зав їх до б ру ко ре - ляцію, що за без пе чує розв'язан ня за дач про ек ту - ван ня си с те ми діаг но с ту ван ня об мот ки ста то ра та фор му ван ня си с те ми діаг но с тич них оз нак від по - від но до ха рак те ру по шко д жень цієї об мот ки. ЛІТЕ РА ТУ РА 1. По по вич О.М. Ма те ма тич на мо дель асин хрон ної ма - ши ни еле к т ро ме ха но трон ної си с те ми для імітаційно го та струк тур но го мо де лю ван ня / О.М. По по вич // Техн. еле к т - ро ди наміка. — 2010. — № 4. — С.25—32. 2. Уни фи ци ро ван ная се рия асин хрон ных дви га те лей Ин - те рэ ле к т ро / [Ра дин В.И., Лон дин Й., Ро зенк ноп В.Д. и др.]; Под ред. В.И. Ра ди на. — М.: Энер го ато миз дат, 1990. — 416с. 3. Бібік О.В. Енер го е фек тивні ре жи ми еле к т ро ме - ханічної си с те ми на сос ної ус та нов ки ба га то по вер хо во го бу - дин ку/О.В.Бібік, О.М.По по вич, С.П.Шев чук// Техн. еле к т - ро ди наміка. — 2016. — № 5. — С.38—45. 4. Ци бу лев ский П.И. Об мо точ ные дан ные асин хрон ных дви га те лей /Ци бу лев ский П.И. —М.—Л.: Энер гия, 1966. — 368 с. 5. По по вич О.М. Уточ нен ня аналізу ре жимів ро бо ти асин хрон них дви гунів у складі еле к т ро ме ха но трон них си с - тем еквіва лен ту ван ням їх по льо вих мо де лей ко ло ви ми / О.М.По по вич, І.В.Го ло вань // Техн. еле к т ро ди наміка. — 2014. — № 5. — С. 113—115. 6. По по вич О.М. Виз на чен ня та досліджен ня ко - ефіцієнту по туж ності еле к т ро ме ха но трон них си с тем з асин - хрон ни ми дви гу на ми / О.М.По по вич // Техн. еле к т ро ди - наміка. — 2014. — № 4. — С. 111—113. Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�92775252 © Попович О.М., Гуторова М.С., 2017 �

Розробка засобів проектування системи діагностування пошкоджень обмотки статора

Institution

Ähnliche Einträge