Методы и средства диагностики изоляции асинхронных двигателей сельскохозяйственного производства на основе частичных разрядов

• Автор: Пахомов, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 347 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ

ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ .

1.1. Существующие методы и средства повышения эксплуатационной надежности электродвигателей сельскохозяйственного производства .
1.2. Конструкция изоляции низковольтных асинхронных двигателей, механизм развития дефектов .

1.3. Аналитические способы определения срока службы

изоляции .

1.4. Выводы и задачи исследования

2. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

2.1. Общесистемное описание объекта исследования .

2.2. Выбор и обоснование диагностических параметров асинхронного двигателя с повышенным
отработанным ресурсом
2.3. Математический анализ системы тестовой диагностики изоляции но частичным разрядам, алгоритм выделения случайного диагностического сигнала
2.4. Выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ИЗОЛЯЦИИ ПРЯМОЙ РЕГИСТРАЦИЕЙ
ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ
3.1. Общая характеристика переходных процессов
в электродвигателе.
3.2. Компьютерное моделирование частичных разрядов
в изоляции фазакорпус .
3.3. Метод диагностики корпусной изоляции
3.4. Цепная схема замещения секционной
структуры обмотки
3.5. Волновой расчет продольных и поперечных
параметров схемы замещения .
3.6. Компьютерное моделирование волновых процессов
при разрядах в межвитковой изоляции
3.7. Метод и устройство диагностики межвитковой
изоляции электродвигателей
3.8. Выводы
4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРЕДЛАГАЕМЫЕ СРЕДСТВА ДИАГНОСТИКИ
И ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ
НАДЕЖНОСТИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
4.1. Параметры импульсной сушки изоляции
4.2. Экспериментальное исследование свойств
сквозных дефектов изоляции .
4.3. Опытное измерение диагностических
параметров электродвигателя .
4.4. Устройство диагностики и импульсной сушки изоляции электродвигателей
4.5. Устройства защиты электродвигателей от аварийных
режимов работы
4.6. Реализация и внедрение результатов исследований
4.7. Выводы .
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Расчет затрат на стадии исследования и разработки,
определение себестоимости изделия .
5.2. Расчет капитальных вложений и общих экономических показателей в сфере производства диагностических
устройств .
5.3. Расчет экономических показателей внедрения средств диагностики асинхронных двигателей
в сельскохозяйственное производство .
5.4. Выводы .
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Принимая это во внимание, обмотку электродвигателя можно считать полностью восстанавливаемым элементом, и проблема заключается лишь в своевременном и достоверном выявлении ее состояния. Следует заметить, что вопросам диагностики и техобслуживания сложного оборудования большое внимание уделяется за рубежом. Известные качеством своей продукции компании постоянно занимаются совершенствованием технических средств контроля и измерения функционально значимых параметров. Фирмы "ФИАТ” и "РЕНО" используют планово-предупредительные ремонты на основе развитой системы диагностического оборудования с применением микропроцессоров []. В Японии проблемой ТО и ремонта занимается Японская ассоциация по техническому обслуживанию. ТО и ремонту, введение карт сохранности оборудования, применение вибрационных, ультразвуковых и рентгеновских методов диагностирования []. Принятая в США система ТО и ремонта носит название плановопредупредительного обслуживания (ППО) и состоит из технического обслуживания между ремонтами и текущего ремонта [, 2]. В американских компаниях серьезное внимание уделяется оптимизации уровня ТО по экономическим критериям, поиску новых форм и методов проведения ППО. Известна система "корректирующего" обслуживания, основанная на анализе затрат на обнаружение и обслуживание наиболее трудоемких узлов. Система "предсказывающего" обслуживания имеет целью предвидеть возможные неисправности на основе непрерывного контроля технических параметров с помощью диагностических приборов. Что касается отечественных предприятий АПК, то диагностике сложного электрооборудования здесь до сих пор не уделяется должного внимания. Применительно к асинхронным двигателям, как ответственным и часто выходящим из строя объектам, в последнее время разработаны некоторые методы диагностики, под которыми, однако, в одних случаях понимается сбор эксплуатационных параметров машины [, 2], в других - измерение общих характеристик обмотки, основной из которых считается объемное электрическое сопротивление изоляции [, 0, 7, 1]. Согласно ГОСТ 3- минимальное сопротивление изоляции новых двигателей должно составлять не менее 5 МОм в холодном состоянии и не менее 1 МОм при температуре °С. После капитального и текущего ремонтов, а также в процессе эксплуатации допускается понижение сопротивления изоляции до 1 МОм в холодном состоянии и до 0,5 МОм при температуре °С []. В, если измеренное при температуре -°С сопротивление изоляции составляет не менее 0,5 МОм. Сопротивление изоляции — параметр, отражающий главным образом фактор увлажнения обмотки. Исследованиями [7] установлено, что чем больше степень увлажнения изоляции, тем выше корреляционная связь между сопротивлением изоляции и влагосодержанием. Это объясняется тем, что наибольшее количество влаги способна впитать изношенная изоляция по механизму неактивированной сорбции, при этом капиллярная влага в дефектах вызывает резкое понижение электрического сопротивления материала. Однако не следует забывать, что в изоляции всегда имеется и молекулярнодиффузионная влага, поглощенная по механизму активированной сорбции и также влияющая на объемное электрическое сопротивление диэлектрика. Сочетание этих двух факторов приводит к отсутствию однозначной связи между электрическим сопротивлением изоляции и ее пробивным напряжением, что подтверждается экспериментально [0]. В силу отмеченных обстоятельств прогнозирование срока службы АД по снижению сопротивления изоляции [, , 8, 8, 1] дает плохо согласующиеся с практикой результаты. Другие объемные характеристики изоляции - коэффициент абсорбции, тангенс угла диэлектрических потерь, коэффициент поляризации [, 0, 0] - имеют те же недостатки, отражая общие показатели обмотки, непосредственно не связанные с локальными дефектами изоляции. Применение таких характеристик в качестве диагностических вызвано в основном простотой измерения. Так, например, в линейке современных цифровых приборов MIC-, MIC-, MIC- фирмы Sonel [] степень старения изоляции определяется но коэффициенту поляризации.