Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Методы и средства диагностики электрических машин 10
1.1. Поле рассеяния электрических машин 11
1.2. Методы вибродиагностики 14
1.3. Диагностика электрических машин на основе измерения электрических параметров 31
1.4. Диагностика электротрансформаторов 35
1.5. Принципы построения автоматизированных диагностических комплексов 42
1.6. Автоматизированные спектроанализаторы 53
1.7. Выводы 60
Глава 2. Исследование переходных процессов в первичных преобразователях индуктивного типа 62
2.1. Первичные преобразователи индуктивного типа на основе LR-цепи и LC-контура 63
2.2. Первичные преобразователи индуктивного типа на основе LD-и Д-контуров 65
2.3. Схемотехническое моделирование переходных процессов в первичных преобразователях индуктивного типа на основе LR-цепи, 1С- и ЮЯ-контуров 67
2.4. Анализ параметров первичного преобразователя на основе LDtf-контура с помощью схемотехнического моделирования 74
2.5. Выводы 77
Глава 3. Автоматизированный диагностический комплекс 78
3.1. Многоканальная сенсорная плата сбора данных 78
3.2. Схемотехническое моделирование сенсорной платы сбора данных 84
3.3. Конструкции индуктивных датчиков 87
3.3.1. Датчик поля рассеяния 87
3.3.2, Датчик виброперемещений 89
3.3.3, Датчик фазного тока 90
3.4. Оценка методической погрешности индуктивного датчика магнитного поля 91
3.5. Программный пакет автоматизированного комплекса 99
3.5. 1. Драйвер сенсорной платы сбора данных. 101
3.5.2. Сервисные программы 102
3.5.3. Программа «Вибродиагностика» 104
3.5.4. Программа «Универсальный спектроанализатор» ПО
3.5.5. Программа «Анализатор нестационарных процессов» 112
3.6. Выводы 114
Глава 4. Исследование влияния дефектов электрических машин на характеристики поля рассеяния 116
4.1. Сравнительный анализ характеристик полей рассеяния, фазных токов и вибраций электрических машин 117
4.2. Диагностика разбаланса ротора электродвигателя 122
4.3. Диагностика межвитковых замыканий электротрансформатора... 134
4.4. Измерение скольжения асинхронных электродвигателей 138
4.5. Выводы 141
Заключение 142
Список литературы
- Принципы построения автоматизированных диагностических комплексов
- Первичные преобразователи индуктивного типа на основе LD-и Д-контуров
- Схемотехническое моделирование сенсорной платы сбора данных
- Диагностика разбаланса ротора электродвигателя
Введение к работе
Актуальность темы. Электрические машины (электродвигатели, генераторы и трансформаторы) выполняют важные задачи в различных сферах производства. Их внезапный отказ сопровождается значительными экономическими потерями. Поэтому диагностика данных агрегатов с целью выявления дефектов на ранней стадии их развития является актуальной задачей, решение которой позволит предотвратить аварийные ситуации. При этом необходимым условием проведения диагностики является измерение диагностических параметров без отрыва объекта от процесса производства и транспортировки его на специализированные стенды.
В настоящее время основным направлением в диагностике электрических машин является вибродиагностика. Методы вибро диагностики позволяют получить подробную информацию о техническом состоянии объекта и основываются на анализе временных и спектральных характеристик вибраций. Одними из основных недостатков вибродиагностики являются контактный метод измерения и жесткие требования к расположению датчика на объекте.
Кроме вибродиагностики для оценки технического состояния электрических машин активно применяются методы диагностики на основе измерения фазных токов и напряжений. Применение токовых клещей позволяет проводить измерения без разрыва цепей питания объекта. При этом, в отличие от вибродиагностики, нет необходимости устанавливать датчик в определенное положение относительно объекта.
Информацию о техническом состоянии объекта диагностирования можно получить также на основе измерения поля рассеяния, существующего вблизи электрической машины и являющегося частью общего магнитного потока- Поскольку поток рассеяния создается фазными токами в обмотках электрической машины, то возникновение дефектов должно приводить к изменениям в спектре поля рассеяния. Использование поля рассеяния в качестве основного или дополнительного источника диагностической
5 информации позволит повысить достоверность диагностических оценок. Измерение поля рассеяния производится бесконтактным способом, что не требует вмешательства в работу объекта. Нет и жестких требований к расположению датчиков относительно объекта. Несмотря на это, как показывает анализ литературы, влияние дефектов на характеристики поля рассеяния мало изучено, а данный диагностический параметр практически не используется для оценки технического состояния электрических машин.
Все это делает актуальным разработку автоматизированных диагностических устройств, которые позволяют измерять такие параметры, как поля рассеяния, фазные токи и вибрации электрических машин, а также проводить цифровую обработку и анализ результатов измерений, с последующим формированием банка данных с информацией о динамике изменения диагностических параметров.
Цель и задачи работы. Целью данной работы является разработка и исследование методов и средств диагностики электрических машин на основе измерения их полей рассеяния с помощью датчиков индуктивного типа. Поставленная цель достигается решением следующих задач:
Исследование с помощью схемотехнического моделирования переходных процессов в чувствительных элементах индуктивных датчиков на основе LR-9 LC-t LD- и 1У?-контуров с целью определения наиболее оптимальной схемы первичного преобразователя с точки зрения чувствительности и быстродействия.
Разработка автоматизированного диагностического комплекса на основе специализированной сенсорной платы сбора данных для персонального компьютера и соответствующего программного обеспечения, предоставляющего необходимые возможности для измерения диагностических параметров, обработки и анализа результатов измерений,
Определение основных метрологических характеристик комплекса.
Исследование временных и частотных характеристик поля рассеяния, фазных токов и вибраций электрических машин. Определение диагностических признаков, характеризующих техническое состояние диагностируемых объектов.
Разработка методики диагностирования дефектов электрических машин на основе измерения временных и спектральных характеристик полей рассеяния.
Научная новизна.
С помощью схемотехнического моделирования проведен сравнительный анализ переходных процессов в различных схемах первичных преобразователей индуктивного типа. Установлено, что первичные преобразователи на основе LD- и ZrDff-контуров обладают более высокой чувствительностью, чем аналогичные преобразователи на основе ІД-цепи и ІС-контура.
Проведены комплексные исследования полей рассеяния, фазных токов и вибраций электрических машин, которые показали, что в спектре поля рассеяния содержится информация для оценки технического состояния диагностируемого объекта.
На основе проведенных экспериментальных исследований, установлена связь между механическими дефектами электродвигателя и объемной плотностью энергии, излучаемой объектом в спектральной полосе гармоники скольжения.
Проведены исследования спектра поля рассеяния электротрансформатора, позволившие установить влияние степени дефекта, вызванного межвитковыми замыканиями в первичной обмотке, на амплитуду 3-ей гармоники в спектре поля рассеяния. Практическая значимость работы.
Разработаны специализированная плата сбора данных для
персонального компьютера, а также конструкции индуктивных
датчиков для измерения магнитных полей, токов и вибраций. Наличие
7 многоканального режима работы позволяет производить одновременно измерения различных параметров с накоплением массивов данных в памяти компьютера. Данная плата может быть использована не только для диагностики электрических машин, но и для решения таких задач как, например, управление и контроль технологическими процессами,
Разработан программный пакет, который предоставляет широкие возможности по цифровой обработке, анализу и графическому представлению результатов измерений, полученных с помощью сенсорной платы сбора данных. Открытый формат файлов базы данных позволяет осуществлять обмен информацией с другими программными пакетами по обработке данных, например, MathCAD,
Разработана методика диагностики разбаланса ротора электродвигателя.
Основные положения, выносимые на защиту.
Для индуктивных датчиков, принцип действия которых основан на преобразовании индуктивности в длительность переходного процесса, наиболее оптимальными с точки зрения чувствительности и быстродействия являются датчики с чувствительным элементом в виде LDR-коятур^
Объемная плотность энергии, излучаемая электродвигателем в спектральной полосе гармоники скольжения, зависит от степени проявления механического дефекта, связанного с разбалансировкой ротора, и, таким образом, может служить в качестве диагностического признака для оценки технического состояния электродвигателя.
Относительная амплитуда третьей гармоники в спектре поля рассеяния электротрансформатора зависит от количества замыкаемых витков и переходного сопротивления и, таким образом, может служить в качестве диагностического признака для оценки технического состояния трансформатора.
8 4. Методика диагностирования разбаланса ротора электродвигателя на
основе измерения временных и спектральных характеристик поля
рассеяния.
Методы проведения исследований, В ходе выполнения работы использовались современные теоретические и экспериментальные методы: теория электромагнитного поля, теория электрических цепей, интегральные преобразования Фурье и Лапласа, линейная алгебра, а также методы цифровой обработки сигнала. Программное обеспечение разработано на языках программирования: Assembler, Turbo Pascal 7,0 К Схемотехническое моделирование схем производилось в пакете Micro-Cap 7,0. Для оценки методической погрешности использовался пакет MathCAD 2001 Professional. Проектирование принципиальных схем и печатных плат осуществлялось в автоматизированной среде проектирования P-CAD 4.5.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской НТК «Методы и средства измерений» (г. Н- Новгород, 2003 г.); на международной конференции «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке, технике и экономике» (г. Ульяновск, 2003 г.); на международной НТК «Новые методологии проектирования изделий микроэлектроники «New design methodologies» (г. Владимир, 2002 г,); на международной НТК «Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-2002» (г. Саратов, 2002 г.); на Всероссийской НТК «Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем» (г, Ульяновск, 2001 г.); на международной конференции «Континуальные логико-алгебраические и нейросетевые методы в науке, технике и экономике» (г. Ульяновск, 2000 г.); на международной НТК «Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий» (г. Москва, 1999 г,); на международной НТК «Интерактивные системы: проблемы взаимодействия человек-компьютер» (г. Ульяновск, 1999 г.); на школе-семинаре «Актуальные проблемы физической и функциональной электроники» (г.
9 Ульяновск, 1999 г.); на Всероссийской НТК «Микроэлектроника и информатика - 98» (г. Москва, 1998 г.); на ежегодных 32-ой и 33-ей конференциях профессорско-преподавательского состава УлГТУ.
Внедрение результатов работы. Разработан и внедрен в производство в ОАО Ульяновская кондитерская фабрика «Волжанка» автоматизированный вискозиметр, в котором программно-аппаратный комплекс использован для контроля технологического процесса.
Внедрен в производство в ЗАО НПК «Волга-ЭКОПРОМ» программный пакет, выполняющий задачи управления и контроля технологическим процессом ,
Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ, в том числе 12 научных статей и 13 тезисов докладов на научно-технических конференциях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 130 наименования. Общий объем диссертации составляет 157 страниц, включая 12 таблиц и 49 рисунков.
Принципы построения автоматизированных диагностических комплексов
В настоящее время производство не может обойтись без внедрения компьютерной техники [62, 63]. Современные компьютеры предоставляют широкие возможности по цифровой обработке, анализу и графическому отображения информации. Существует множество разработок блоков и плат, расширяющих возможности персональной ЭВМ до уровня, приемлемого в производственном или другом процессе [64], Большинство из них взаимодействуют с компьютером через систему шин компьютера или через другие стандартные интерфейсы. Примером шинной организации данных является плата-расширитель, находящаяся внутри компьютера, которая имеет специальные разъемы для подключения либо других периферийных устройств, либо измерительных датчиков [65], Для подключения плат-расширителей служат шины ISA, PCI, VLB и т.д. Другим примером является так называемый виртуальный прибор, представляющей собой плату, размещаемую в стандартном разъеме системной магистрали персонального компьютера, выполняющую функции полноценного прибора с отображением снимаемых параметров и органов настроек на экране монитора [661,
Высока потребность таких устройств в производстве с установившимися или изменяющимися технологическими линиями по производству какого либо продукта, где в технологическом процессе необходимо контролировать множество параметров с установленным циклом измерения и скоростью [67]. Также необходимо полученные данные накапливать для дальнейшего анализа технологических процессов. Существует проблема удаленности измерительного прибора и датчиков, скорость передачи данных. Возможно несколько вариантов проектирования измерительных устройств: 1 измерительная система на основе компьютерного магистрально-модульного интерфейса, 2, измерительные системы на основе VXlbus интерфейса с внешним и внутренним компьютерами, 3. измерительные системы на основе интерфейса IEEE-488 с линейной и типа звезды конфигурацией. 1- Эта измерительная система относится к так называемым крейтовым магистралыю-модульным интерфейсам [68]. Примером таких интерфейсов могут служить следующие шины данных MultiBus, Q-bus, VMEbus и дальнейшая их модернизация ISA, EISA, PCI, VLB. Шина - это канал пересылки данных, используемый совместно различными блоками системы. Шина может представлять собой набор проводящих линий, вытравленных в печатной плате, провода, припаянные к выводам разъемов, в которые вставляются печатные платы, либо плоский кабель. Компоненты компьютерной системы физически расположены на одной или нескольких печатных платах, причем их число и функции зависят от конфигурации системы, ее изготовителя, а часто и от поколения микропроцессора. Информация передается по шине в виде групп битов. В состав шины для каждого бита слова может быть предусмотрена отдельная линия (параллельная шина), или все биты слова могут последовательно во времени использовать одну линию (последовательная шина).
Сопряжение с центральным процессором осуществляется посредством трех шин: шины данных, шины адресов и шины управления. Шина данных служит для пересылки данных между ЦП и памятью или ЦП и устройствами ввода-вывода. Эти данные могут представлять собой как команды ЦП, так и информацию, которую ЦП посылает в порты ввода-вывода или принимает оттуда- В МП 8088 шина данных имеет ширину 8 разрядов. В МП 8086, 80186, 80286 ширина шины данных 16 разрядов; в МП 80386 -32 разряда.
Шина адресов используется ЦП для выбора требуемой ячейки памяти или устройства ввода-вывода путем установки на шине конкретного адреса, соответствующего одной из ячеек памяти или одного из элементов ввода-вывода, входящих в систему. Наконец по шине управления передаются управляющие сигналы, предназначенные памяти и устройствам ввода-вывода. Эти сигналы указывают направление передачи данных (в ЦП или из ЦП), а также моменты передачи.
Магистральная организация предполагает, как правило, наличие управляющего модуля, который выступает в роли директора - распорядителя при обмене данными. Основное назначение этого модуля - организация передачи слова между двумя другими модулями [69]. Одним из наиболее важных элементов вычислительной системы является структура системной магистрали, осуществляющей сопряжение всех аппаратных средств. Системная магистраль обеспечивает взаимодействие друг с другом различных компонентов системы и совместное использование системных ресурсов. Последнее обстоятельство играет важную роль в существенном увеличении производительности всей системы. Кроме того, системная магистраль обеспечивает передачу данных с участием памяти и устройств ввода-вывода, прямой доступ к памяти и возбуждение прерываний.
Системные магистрали обычно выполняются таким образом, чтобы сбои проходящие в других частях системы, не влияли на их функционирование. Это увеличивает общую надежность системы.
Первичные преобразователи индуктивного типа на основе LD-и Д-контуров
В качестве выходной величины данного первичного преобразователя часто используют зависимость резонансной частоты колебаний ІС-контура от параметров катушки индуктивности. Однако такой способ не обеспечивает требуемого быстродействия. Повысить быстродействие позволяет способ, основанный на измерении временного интервала Г (рис.2.1.26), который соответствует времени от конца запускающего импульса до момента времени» когда происходит переход первой отрицательной полуволны колебания через пулевой уровень.
Принцип работы схемы следующий- При подаче напряжения Uex, которое имеет форму кратковременного импульса, через токоограничивающий резистор г происходит накопление заряда в IC-контуре. При выключении ключа Кд происходит запуск затухающих колебаний в LC-контуре, Далее измеряется временной интервал Г, который и является выходным параметром. На рис.2 Л .2,6 представлена зависимость выходного напряжения UebJj)y которая рассчитана с помощью операторного метода на интересующем нас участке времени / т [85]:
В отличие от Д-цепи для схемы LC-контура не требуется наличия опорного напряжения, поскольку используется момент перехода выходного напряжения через нулевой уровень, К достоинствам вышеперечисленных схем первичных преобразователей индуктивного типа можно отнести сравнительно простую их реализацию.
Измерение временного интервала Т возможно следующим способом. Для ДЛ-цепи в момент времени /=0, а для ІС-контура в момент времени /=т начинает работать интегратор. На вход компаратора подается напряжение 11вых и сравнивается с Uon. Как только компаратор определяет, что оба напряжения сравнялись, он выдает сигнал завершения работы интегратора, В результате на выходе интегратора получаем напряжение, которое будет характеризовать временной интервал Г [86], зависящий от параметров индуктивного датчика.
С целью повышения чувствительности и обеспечения требуемого быстродействия первичного преобразователя индуктивного типа, предложено использовать новую схему включения - iD-контур, и ее модифицированный вариант - LDR-котур [85], Схема LD-контура и форма переходного процесса представлены на рис.2.2.1. По сути, данная схема похожа на LC-колебательный контур, но вместо конденсатора используется нелинейный элемент — специальный диод с большим временем восстановления обратного сопротивления. В пашем случае оно составляет величину примерно равную 6 мке.
Представленная на рис,2,2,1а схема первичного преобразователя с учетом диода работает следующим образом, В начальный момент времени через токоограничивающий резистор г на LD-контур подается напряжение Uex в виде короткого запускающего импульса длительностью т (рис, 2,2.16), Кратковременный электрический импульс возбуждает в LD-контуре переходный процесс, сопровождающийся инжекцией неосновных носителей в базу диода и последующим их рассасыванием. Величина инжектированного через р-гс-переход заряда и, соответственно, длительность переходного процесса зависят от параметров катушки индуктивности, которая и является чувствительным элементом датчика. Параметры чувствительного элемента могут меняться под воздействием измеряемых физических величин (магнитных полей, перемещений металлических объектов, деформации измерительной катушки и т.д.).
Отличительной особенностью данной схемы является наличие резкого перехода выходного напряжения через нулевой уровень в момент времени Г. Это позволяет повысить точность определения данного момента при использовании компаратора. Также не требуется наличия опорного напряжения.
Однако, после первого колебания в LD-контуре, длительность которого и является выходным параметром, возникает еще несколько колебаний, что требует определенных схемотехнических решений для выделения временного интервала Г. С целью упрощения задачи регистрации временного интервала Г и выделения первого колебания в ID-контуре было предложено включить параллельно индуктивности и диоду резистор R (рис. 2,2.2а).
Схемотехническое моделирование сенсорной платы сбора данных
С целью оценки инструментальной погрешности измерительного устройства, а также выработки мер по ее снижению, с помощью схемотехнического моделирования проведено исследование влияния внешних факторов, таких как температура и нестабильность источника питания на параметры сенсорной платы сбора данных [98], Для проведения моделирования выбран пакет Micro-Cap 7.0.
Уменьшить инструментальную погрешность возможно за счет выявления наиболее критичных участков схемы к воздействию внешних факторов и определения оптимальных типо-номиналов элементов с учетом их температурных коэффициентов. Поскольку плата устанавливается в корпус персонального компьютера, то рабочий диапазон значений температур составляет от +10 до +50 С, а коэффициент стабилизации компьютерного блока питания составляет примерно 30.
Для изготовленного первоначального варианта сенсорной платы сбора данных, на основании проведенной серии измерений [99], полученное значение температурной погрешности составило 5%.
Всю схему измерительной части сенсорной платы (рис. 3.2.1) можно условно разделить на три части: первичный преобразователь, блок выделения длительности импульса рассогласования и преобразователь длительности импульса рассогласования в напряжение.
В первичном преобразователе заряд LDtf-контура происходит по цепи VT1-R2) а во время переходного процесса свой вклад вносят диод VD1 и резистор R3. Поэтому от согласованности температурных коэффициентов этих элементов в большей степени зависит изменение длительности переходного процесса от изменения температуры. В то же время в данной сенсорной плате реализован дифференциальный метод с двумя первичными преобразователями, параметры которых максимально идентичны. Для этого используются соответствующие активные элементы первичных преобразователей выполненные на одном кристалле: VT1-VT1Q1, VD1-VD2, DA1-DA1Q1, DD1-DD1Q1, а пассивные в одном корпусе: R2-R102, R3-R103. В результате такого решения температурные изменения в обоих плечах практически взаимоисключаются.
В блоке выделения импульса рассогласования на основе схемы «исключающее ИЛИ» происходит вычитание из длительности сигнала с первого первичного преобразователя длительность второго. Поскольку датчики в исходном состоянии имеют равную индуктивность, то длительность сигнала с первого преобразователя увеличивается цепью задержки R8C2, которая и является критичным местом в данном блоке.
В преобразователе длительности гшпульса рассогласования в напряжение происходит заряд накопительного конденсатора С5 через элементы RI7VT4 и VT3R14 в результате чего длительность импульса рассогласования преобразуется в напряжение, которое будет зависеть от температурных коэффициентов перечисленных элементов и стабильности напряжения питания.
Выходным параметром измерительной части является напряжение в точке «А», Задача моделирования заключается в обеспечении максимального изменения данного параметра, при изменении индуктивности чувствительного элемента, в то время как влияние температуры и нестабильности источника питания должны быть минимизированы.
Для автоматизированного диагностического комплекса, в котором используется рассмотренный в главе 2 первичный преобразователь индуктивного типа на основе 1)Л-контура [85], разработаны конструкции датчиков, которые позволяют проводить бесконтактные измерения следующих физических величин: магнитных полей, виброперемещений металлических объектов, постоянных и переменных токов.
Одним из важных достоинств датчиков индуктивного типа является то, что на их показания слабо влияют неблагоприятные внешние факторы (влага, пыль, грязь) и, кроме того, низкий импеданс используемых датчиков сводит к минимуму влияние электромагнитных помех, что позволяет использовать соединительные кабели большой длины (около 100 метров).
Датчик поля рассеяния имеет следующую конструкцию [100]. Основным элементом используемого для измерений датчика является катушка индуктивности с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса. С помощью подмагничивающего поля или подбором материала сердечника, рабочая точка выводится на крутой участок зависимости (1(H). При воздействии на датчик измеряемого магнитного поля изменяется магнитная проницаемость сердечника ц и, как следствие, индуктивность датчика. Эти изменения индуктивности преобразуются первичным преобразователем в длительность переходного пропейся, чатем в напряжение и далее в цифровой код.
Конструктивно дачник ноля ржеентт состоит т двух катушек индуктивности, по одной на каждое измерительное плечо. Располагаются кату піки н&ра плел ьно, так чтобы проходящие через них лшши магнитного поля изменяли их индуктивность в ратном направлении: в одной катушке в меньшую сторону, а в другой в большую. Такое ртдтше совместна с дифференциальной схемой первичного преобразователя заметно повышает чувствительное!ь? а іакже сводит к минимуму влияние температуры. индуктивный дьгишк
Датчик помещен о пластмассовый корпус размером 140x20x10 мм рис. ЗД.1.!. Также имеется кнопка, с помощь которой можно осуществлять запуск процесса измерения.
Диагностика разбаланса ротора электродвигателя
Неотъемлемой составляющей электрических машин являются вращающиеся механические части. В процессе работы происходит их износ, что приводит к отказам агрегатов. Одним из основных дефектов электродвигателей и генераторов является разбаланс ротора. Такая неисправность может появиться, например, из-за износа подшипников, В результате усиливается вибрация объекта и увеличивается вероятность аварийной ситуации. Однако видимые изменения происходят на достаточно поздней стадии развития дефекта, в то время как задача диагностики заключается в обнаружении его на ранней стадии развития без отрыва агрегата от процесса производства [113]. Решение такой задачи позволит не только вовремя увидеть неисправность, но и спрогнозировать реальное время проведения профилактических работ, что также немаловажно.
Разбаланс вращающихся частей электродвигателя является одним из наиболее распространенных дефектов оборудования, обычно приводящим к резкому увеличению вибраций. Причины возникновения разбаланса в оборудовании могут иметь различную природу, являться следствием многих особенностей конструкции и эксплуатации. В целом, все многообразие причин появления разбалансов можно условно свести в несколько основных групп [114]: Наличие на вращающемся роторе изношенных, сломанных, дефектных, недостаточно прочно закрепленных и т. д. деталей и узлов. Результат воздействия параметров технологических процессов и особенностей эксплуатации данного оборудования, приводящих к неравномерному нагреву и искривлению роторов. Дефект изготовления вращающегося ротора или его элементов на заводе, на ремонтном предприятии, недостаточный выходной контроль предприятия - изготовителя оборудования, удары при перевозке, плохие условия хранения. Неправильная сборка оборудования при первичном монтаже или после выполненного ремонта.
Разбаланс часто возникает в электровентиляторах, которые широко используются в промышленности. В силу их конструктивных особенностей причиной возникновения разбаланса является не только смещение центра масс, но и изменение угла установки одной из лопастей в отличие от углов установки других лопастей. Такой дефект не может быть исправлен путем проведения балансировочных работ, поэтому его обнаружение и исправление имеет большое значение- Актуальность выявления такого дефекта, а также методы его обнаружения на основе вибродиагностики описаны в [45, 77, 115, 1161.
Исследования по выявлению диагностических признаков разбаланса ротора электродвигателя на основе измерения поля рассеяния проводились на электро вентиляторе, конечной целью которых являлась разработка методики диагностирования разбаланса ротора электродвигателя на основе измерения его поля рассеяния.
При возникновении разбаланса электродвигателя, возникают биения, что приводит к периодическому изменению скольжения, эквивалентного электрического сопротивления и, наконец, фазного тока агрегата [118]. Если происходят изменения в фазных токах, то это должно отразиться и на характеристиках электромагнитного поля, которое создастся электрическими токами, протекающими в обмотках электродвигателя.
Для исследования влияния разбаланса на характеристики поля рассеяния требуется проведение серии измерений объектов с различной стадией дефекта. Как отмечалось выше, на этом этапе осуществляется имитация дефекта в рабочем объекте. Разбаланс можно сымитировать путем изменения центра масс маховика при сохранении постоянным его момента инерции. В нашем случае это производилось с помощью 4-х одинаковых калибровочных грузов, которые устанавливались симметрично на противоположные стороны маховика электровентилятора (рис. 4.2.1). Симметричное расположение грузов (положение 2-2) соответствует «исправному» состоянию, а положения грузов (3-1) - первой и (4-0) — второй стадиям развития дефекта.
