ГОСТ ISO 20958—2015
4.2.7 Другие механические дефекты
Измененияэксцентриситетавоздушногозазора приводятк изменению формы магнитногопотока в
зазоре. Периодические изменениявоздушного зазора врадиальном направлении вызываютколебания
ротора и появление соответствующих составляющих в токе статора на частотах fg, определяемых по
формуле
f.-fy + m fr(8)
где fA— частота питания;
т — целоечисло, т = 1.2.3...;
f, — частота вращения ротора.
По изменениям составляющих на этих частотах можно выявлять несоосности в соединениях,
износ подшипника скольжения и другие механические дефекты, включая те из них. что связаны с при
водным оборудованием.
4.2.8 Анализ с использованием вектора Парка
ВекторПарка представляет собой используемыйдля упрощенияанализа математический инстру
мент, позволяющий описывать три фазные переменные в двух ортогональных плоскостях (см. прило
жение А). Его используют в промышленности для выявления таких неисправностей трехфазных
асинхронных двигателей, как несимметрия напряжения питания, эксцентриситет воздушного зазора,
межвитковые дефекты в обмотке статора, несоосность механических соединений, обрыв в обмотке
фазного ротора идефекты стержней и колецкороткозамкнутого ротора ((11}—[14]).
Применение расширенного метода вектора Парка повышает достоверность диагностирования,
выполняемого в реальном масштабе времени (см. приложение А). Его используют для двигателей с
питанием непосредственно от сети или через инвертор для обнаружения как одиночных неисправ
ностей. так и их сочетаний.
Для того чтобы разделить неисправности двигателя и неисправности приводного оборудования,
создающего переменную нагрузку, применяют представление вектора Парка в синхронизированной
системе координат (см. приложение А).
4.3 Анализ электрического тока, напряжения и мощности
4.3.1 Общие положения
Для получения дополнительной информации о состоянии двигателя, помимо анализа тока стато
ра. полезно проводитьанализнапряженияпитания, а такжевходной мощности, которая непосредствен
но связана с током и напряжением питания.
Контроль токов в трех фазных проводах статора, линейных напряжений питания и входной
мощности через автоматический выключатель двигателя или через щит управления двигателями во
время пуска, либо в стационарном режиме работы позволяют на ранней стадии выявить повреждения в
обмоткахстатора или ротора.
4.3.2 Контроль в стационарном режиме
Контроль в стационарном режиме работыдвигателя включает всебя;
- контроль несимметрии токов, обусловленной разными входными импедансами фаз или несим-
метрией напряжений питания. Обычно небольшая несимметрия фазных напряжений приводит к
существенно разным токам в фазных проводах статора. Несимметрия напряжений в многофазном
асинхронномдвигателе эквивалентна введению некоторого «напряженияобратнойпоследовательнос
ти».создающего в воздушном зазоре вращающееся магнитное поле, противоположноетому, что имеет
место при симметричных фазных напряжениях, и приводящего к увеличению токов в обмотке статора.
Это. в свою очередь, приводит к перегреву обмоток ротора и статора двигателя, работающего под
нагрузкой. Несимметрия токов может возникнуть также вследствие несимметрии импедансов. связан
ной с такими дефектами, как плохой контакт проводников или повреждения изоляции витков катушки
статора. Последнееповреждение, какправило, можетбытьобнаруженотолько втом случае, еслиместо
повреждения расположенодалеко от ближайшей точки заземления;
- контроль несимметрии напряжений, обусловленной несимметрией нагрузок на систему питания
или высокими сопротивлениями в точках контакта. Как указывалось ранее, небольшая несимметрия
напряжений может вызыватьбольшую несимметрию токов;
- контроль входной мощности двигателя. Повышение потребления мощности обычно свиде
тельствует о снижении производительности приводного оборудования вследствие ухудшения состоя
ния частей этого оборудования или самого двигателя;
- анализ гармоник напряжения. Он позволяет обнаружить наличие гармоник в напряжении пита
ния. обусловленное другими устройствами, например частотно-регулируемого привода. Такие гармо-
8