Диагностика электродвигателей на основе спектра потребляемого тока
Комплекс работ по аудиту состояния и условий работы электрической и механической части электродвигателей и связанных с ними механических устройств на основе обработки результатов мониторинга потребляемого тока и приложенного напряжения
В настоящее время на промышленных предприятиях и в современных офисных зданиях парк электродвигателей потребляет от 40 до 70% оплачиваемой элетроэнергии.
Эксплуатация находящихся в неудовлетворительном техническом состоянии электродвигателей приводит:
- к прямым финансовым потерям, связанным с непрогнозируемым выходом из строя оборудования и вызванным этим нарушением технологического процесса;
- к значительным (до 3-5%) косвенным непродуктивным затратам электроэнергии, обусловленным повышенным электропотреблением (при той же полезной мощности).
Применяемые в настоящее время методы и средства диагностики состояния электродвигателей требуют либо размещения непосредствено на оборудовании специальных датчиков (вибродиагностика), либо выведения двигателя из работы (измерения сопротивления изоляции, сопротивления обмоток и т.п.)
Предлагаемая методика основана на том факте, что любые возмущения в работе электрической и/или механической части электродвигателя и связанного с ним устройства приводят к изменениям магнитного потока в зазоре электрической машины и, следовательно, к слабой модуляции потребляемого электродвигателем тока.
Выполнение мониторинга тока работающего двигателя в течение короткого интервала времени и последующий специальный спектральный анализ полученных данных позволяет определить наличие следующих повреждений:
- межвитковые замыкания обмоток статора;
- повреждения подшипников;
- несоосность валов двигателя и механической нагрузки;
- повышенный эксцентриситет ротора (статический и/или динамический);
- дефекты (обрыв стержней, дефекты литья) ротора;
- задевание ротора о статор;
- ослабление элементов крепления электродвигателя;
- дефекты механической части связанных с электродвигателем устройств.
Определение степени серьезности повреждений производится по градации "Повреждения отсутствуют" - "Повреждения обнаружены" - "Обнаружены критичные повреждения".
При проведении повторных измерений на данном оборудовании формируется база данных, позволяющая отслеживать динамику развития повреждений во времени, что дает возможность заблаговременно планировать выведение оборудования в ремонт.
Выполнение мониторинга приложенного к электродвигателю напряжения позволяет определить его 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 срок службы и экономичность работы двигателя.
Измерения могут быть выполнены как непосредственно на клеммной коробке электродвигателя (без какого-либо нарушения режима его работы), так и в электрощите питания и/или управления.
Выполнение этой работы позволит провести полномасштабную натурную диагностику и анализ условий работы парка электродвигателей и связанных с ними механических устройств, существенно сократить как затраты, связанные с "неожиданными" отказами оборудования, так и снизить непродуктивные затраты электроэнергии.
|
