ГОСТ ISO 20958—2015
Кроме того, появление симметричных составляющих на боковых частотах, похожих на описывае
мыеформулой (2). может бытьсвязано сдефектами коробкипередачв цепи приводаэлектродвигателя.
Поэтому важно отличать боковые полосы вокруг частоты питания, обусловленные обрывами в клетке
ротора, от вызываемых дефектами приводного оборудования (например, промежуточными валами
коробки передач). Лучшим способом для разделения указанныхнеисправностей является выполнение
измерений при двух существенно различающихся нагрузках и наблюдение относительно наличия
боковых частот, изменяющих свое положение пропорционально изменению скольжения ротора.
Анализ сигнала тока осуществляют с помощью анализатора спектра или другого устройства циф
ровой обработкиданных (см. рисунок 3). Обычно боковыечастоты отстоят на незначительное расстоя
ние (приблизительноот 0,3до 3 Гц) отчастоты питания, а амплитуда этихсоставляющих, как правило, в
100—1000 раз меньшеамплитудытоканачастоте питания. Скольжениеsзависиткакотчислаполюсов и
пазов ротора, так и от материала его обмотки. Частота модуляции тока статора зависит не только от
значенияскольжения при номинальнойнагрузке, нотакжеототношения ///„, где / — ток, протекающий в
обмотке статора, а 1п — ток двигателя при полной нагрузке. С учетом этих обстоятельств к средствам
анализа тока, используемым для обнаружения возможного обрыва стержней ротора, предъявляются
повышенные требования с точки зрения какдинамическогодиапазона измерений, так и разрешения по
частоте. Большим динамическим диапазоном анализа объясняется также использование логарифми
ческой шкалы амплитуд. При отсутствии обрыва стержней ротора составляющие на боковых частотах
отсутствуютили их уровеньочень низок.
При диагностировании обрыва стержней ротора важно точно знать частоту скольжения. Ранее в
этих целях использовался стробоскоп, позволявший определять скорость ротора, а значит, и частоту
скольжения. Альтернативным средством измерения скольжения мог быть датчик плотности осевого
магнитного потока, устанавливаемый вблизи обмотки ротора (см. (19]). В настоящее время устройства
сигнатурного анализа тока могут определять скольжение ротора из анализа самого тока (см. (16]). что
значительно упрощает реализацию метода. Точность анализа может ухудшиться в тех случаях, когда
контролю подлежатдвигатели малых размеров, двигатели с большим числом полюсов, а также двига
тели с пульсирующими нагрузками.
В целях контроля используют, в первую очередь, составляющую на левой боковой частоте. Опыт
показывает, что если уровень этой частотной составляющей отличается от уровня составляющей на
частоте питания не более чем на 50 дБ. то вероятность обрыва стержней ротора велика. Чем выше
составляющая боковой частоты, тем серьезнее повреждение клетки ротора. Как и во многих других
методах контроля состояния, целесообразно наблюдать тренд изменения уровня боковой частоты в
течение рядалет. Если в процессенаблюденийпридействииприблизительнотехженагрузокотмечает
ся повышение уровня составляющей на боковой частоте, то следует предположить увеличение числа
оборванныхстержней иточек разрыва. Приведенные на рисунке 3 примеры соответствуютэлектродви
гателям с несколькими оборванными стержнями. В определенный момент времени рост повреждений
данного вида приведет к невозможности запуска ротора или к отрыву частей ротора, что способно при
вести к повреждению обмотки статора. Метод сигнатурного анализа тока может не позволить обнару
жить обрывы стержней крупных двух- или четырехполюсных двигателей, если эти обрывы случились
под бандажным кольцом, поскольку бандажное кольцо обеспечивает сохранение условий протекания
тока в обмотке ротора.
В прежние годы применение метода сигнатурного анализа тока сопровождалось достаточно час
тыми появлениямиошибокложной тревоги (т. е. указаний на наличие неисправностей ротора, которыхв
действительности небыло)и, в меньшей степени, ошибками пропуска неисправногосостояния. Однако с
развитием теории, программного обеспечения и средств измерений достоверность результатов,
обеспечиваемых методом, значительно повысилась (см. (16]).
4.2.4 Эксцентриситет воздушного зазора
Эксцентриситет воздушного зазора также может быть обнаружен по характерным частотным
составляющим в спектре тока. Частоты fac этих составляющих могут быть рассчитаны по формуле
(см. (25])
где f, — частота питания;
Ra — число пазов (стержней) ротора;
— нечетное целое число, ц** = 1,3,
s — скольжение асинхронного*двигателя;
р — число парполюсов.
5