Диагностика несимметричных клеток роторов асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок

• Автор: Заводянская, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК.

1.1. Парк асинхронных двигателей

1.2. Эксплуатационные особенности работы асинхронных двигателей

1.3. Аварийные режимы работы

1.4. Методы диагностического контроля технического состояния сельскохозяйственных машин

1.5. Выводы.

2. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ АСИММЕТРИЧНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

2.1. Классификация асимметричных электрических машин

2.2. Моделирование асимметричных сельскохозяйственных машин.

2.3. Основные методы теоретического исследования асинхронных машин сельскохозяйственных электроустановок.
2.4. Метод эллиптических составляющих.
2.5. Выводы.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
3.1. Постановка задачи исследования.
3.2. Эллиптические составляющие токов асимметричной клетки ротора сельскохозяйственного электродвигателя.
3.3. Гармонический состав МДС асимметричной клетки
3.4. Определение диагностических параметров
3.5. Выводы
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОЙ СТЕПЕНИ НЕСИММЕТРИИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
4.1. Метод определения номинальной мощности.
4.2. Экспериментальная проверка адекватности модели.
4.3. Практические рекомендации
4.4. Метод диагностики клеток роторов асинхронных двигателей
сельскохозяйственных электроустановок.
4.5. Выводы.
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА
ОЦЕНКИ НОМИНАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Определены информативные диагностические параметры из числа высших гармонических составляющих для разработки на их основе эффективных методов диагностики сельскохозяйственных машин с асинхронными электродвигателями, ф 4. Предложен метод оценки снижения номинальной мощности асинхронного двигателя при произвольной асимметрии фаз клетки, не включающий в себя этап расчета рабочих характеристик. Практическая ценность. Реализация результатов работы. Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на молодежной научно - технической конференции технических вузов центральной России (Брянск, г. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, г. России (Брянск, г. Электротехника, электромеханика и электротехнологии. Энергетика. Экономика и менеджмент» (Смоленск, г. РГАЗУ «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» (Москва, г. Публикации. Содержание работы отражено в научных публикациях. В их числе I статья в рецензируемом научном журнале, 2 публикации в материалах конференций, совещаний и симпозиумов, имевших статус всесоюзных и международных. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Объём работы составляет 4 страницы; она содержит рисунка, 9 таблиц и 6 наименований списка литературы на страницах. В первой главе проведен анализ особенностей работы асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок, который показал, что из-за неблагоприятных условий аварийность электродвигателей в сельском хозяйстве достигает %. Проведен обзор методов диагностического контроля технического состояния сельскохозяйственных машин, по результатам которого делается вывод об актуальности решения задачи по определению специальных диагностических параметров из числа высших гармонических составляющих, на основе которых можно было бы разработать эффективные способы контроля. Во второй главе проведен обзор основных методов, пригодных для решения задачи по определению специальных диагностических параметров из числа высших гармонических составляющих и показана целесообразность применения метода эллиптических составляющих для разработки способов и средств диагностического контроля технического состояния электродвигателей сельскохозяйственных электроустановок. Детализируется математическая модель асимметричной клетки короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя, являющаяся базой для расчета токов клетки и их эллиптических составляющих. В третьей главе диссертации представлены результаты исследований по определению спектра эллиптических составляющих токов и гармонического состава МДС асимметричной клетки ротора асинхронного электродвигателя. Показано, что метод эллиптических составляющих позволяет заменить без потери информации анализ бесконечного спектра МДС обмотки на анализ ограниченного спектра эллиптических составляющих ее токов. В четвертой главе представлены результаты исследований по определению допустимой степени несимметрии сельскохозяйственного асинхронного двигателя с нарушениями целостности клетки короткозамкнутого ротора. С целью использования остаточного ресурса асинхронной машины с дефектами клетки ротора, предложен метод оценки снижения номинальной мощности асинхронного двигателя при произвольной асимметрии фаз клетки, не включающий в себя этап расчета рабочих характеристик. Получены обобщенные зависимости снижения номинальной мощности от числа поврежденных стержней для асинхронных двигателей с различным числом пазов и числом пар полюсов. Предложен метод проведения ремонтной диагностики беличьей клетки короткозамкнутого ротора асинхронных машин сельскохозяйственного назначения, позволяющий сделать заключение о работоспособности клетки ротора. В пятой главе определена эффективность применения разработанного метода оценки номинальной мощности. Результаты экономического расчета показывают, что экономический эффект от применения метода за счет использования остаточного ресурса асинхронной машины с дефектами клетки ротора может составить от до 2 д.