Повышение эффективности функционирования высоковольтных мехатронных модулей на основе диагностики технического состояния

• Автор: Ярошенко, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 171 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ МЕХАТРОННЫХ МОДУЛЕЙ

1.1. Структурный анализ основных видов высоковольтных мехатронных модулей

1.2. Анализ основных методов и средств диагностирования высоковольтных мехатронных модулей

1.3. Выводы по главе

ГЛАВА 2. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ МЕХАТРОННЫХ МОДУЛЕЙ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Диагностика электродвигателей на рабочем напряжении

2.2. Диагностика статорных обмоток гидрогенераторов па рабочем напряжении

2.3. Анализ и синтез структуры системы диагностирования технического состояния высоковольтных мехатронных модулей
2.4. Направления и задачи разработки системы диагностирования технического состояния высоковольтных мехатронных модулей
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. МОДЕЛИ, МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ МЕХАТРОННЫХ МОДУЛЕЙ
3.1. Разработка концепции моделирования технического состояния высоковольтных мехатронных модулей
3.2. Математическая модель и метод классификации технического состояния высоковольтных мехатронный модулей
3.3. Математическая модель и метод поиска неисправностей высоковольтных мехатронных модулей
3.4. Алгоритм оценки технического состояния высоковольтных мехатронных модулей
3.5. Алгоритм поиска неисправностей высоковольтных мехатронных модулей
3.6. Выводы по главе
ГЛАВА 4. АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ МЕХАТРОННЫХ МОДУЛЕЙ НА ОСНОВЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
4.1. Устройство диагностирования технического состояния высоковольтных мехатронных модулей
4.2. Программное обеспечение повышения эффективности функционирования высоковольтных мехатронных модулей на основе диагностирования технического состояния
4.3. Экспериментальные исследования методов и средств повышения эффективности функционирования высоковольтных мехатронных модулей по результатам диагностирования технического состояния
4.4. Анализ эффективности применения методов повышения эффективности функционирования высоковольтных мехатронных модулей на основе диагностирования технического состояния.
4.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Надежность работы промышленных предприятий в значительной степени зависит от состояния высоковольтного электрооборудования, обеспечивающего бесперебойную работу технологической цепочки, внеплановый останов которой может привести к серьезным авариям, влекущим за собой длительные простои и существенные финансовые потери. Следовательно, возникает необходимость повышения эксплуатационной надежности и бесперебойности работы силового электрооборудования. Как правило, такое оборудование является конструктивным объединением высоковольтного электрооборудования, механических или гидравлических элементов с элементами контроля и интеллектуальной системой управления, позволяющей осуществлять их плавный пуск, вывод на заданный режим работы, необходимое управление параметрами и отключение, что, в соответствии с общепринятой классификацией, позволяет отнести их к мехатронпым модулям. Одним из перспективных направлений повышения эффективности функционирования таких модулей является управление режимами работы оборудования по их фактическому состоянию. Реализация данного подхода невозможна без разработки методов и средств, позволяющих осуществлять комплексную многопараметрическую диагностику технического состояния и управление режимами работы объекта по его результатам. Реализация полного цикла от получения данных, обработки результатов, выработки командного импульса до перестройки режимов работы объекта и получения обратной связи для коррекции уставок самой системы контроля, позволит повысить ресурс, снизить аварийность, затраты на ремонт и, как следствие, повысить эффективность их функционирования, поэтому разработка таких систем весьма актуальна.
Соответствие диссертации шишу работ ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова и целевым комплексным программам. Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова «Теория и принципы создания робототехнических и мехатронных

условным направлениям:
Первое направление - низкочастотный диапазон, "дефекты механического типа", информативной характеристикой механических дефектов являются броски питающего тока в "проводах питания или выводах двигателя", данные дефекты (рис.2.4) могут быть зафиксированы по следующим методам:
а) по гармоническому анализу питающего тока (МСБА) при "гальваническом"* съеме информации с "питающего провода или ввода в двигатель" (рис.2.4,а).
б) при гармоническом анализе емкостных токов от двигателя на землю(СТС).
в) по измерениям звуковых волн, распространяющихся от дефекта, при виброакустическом контроле (рис.2.4,б).
а) б)
Рис.2.3. Спектральные линии фазного напряжения в индустриальной сети, характеризующие типичный помеховый фон: а) — для диапазона 50-1500Гц, б) - для диапазона 1,4МГц: 1 - спектральные линии на основных гармониках 50Гц; 2 - общий фон (белый шум); 3 - радиосвязь.
Второе направление — для схемы в высокочастотном диапазоне, "дефекты электрического типа", информативной характеристикой дефектов "электрического характера" являются броски напряжения на "проводах питания двигателя" (рис.2.5), данные дефекты фиксируются следующими методами: а) по измерениям пульсаций (бросков напряжений) на "проводах питания" двигателя или ввода двигателя” [75] при гальваническом подключении к ним (рис.2.5,а);
' В контексте "гальваническое подсоединение" следует понимать измерение характеристик непосредственно на выводе двигателя, например, прямым подключением, с контактом, или без контакта, например, трансформатором тока.