ГОСТ ISO 20958—2015
То. что в алгоритме модельного анализа исследуется разность между измеренным и расчетным
токами, означает, по сути, удаление составляющих электрического сигнала, которые соответствуют
нормальной работе двигателя и которые в первую очередь видны при обычном спектральном анализе
тока. Данная процедура существенно упрощает исследование именно тех составляющих, которые
являютсядиагностическими признаками неисправностей.
Поскольку алгоритм анализа основан на соотношении между напряжением и током, он хорошо
подходитдля приводных систем с входным напряжением переменной частоты, в котором могут присут
ствовать значительные шумовые составляющие. В ходе обработки при получении сигнала токаданные
составляющие удаляются, аостаются только те. что обусловлены отклонениями в работедвигателя.
Эта простота алгоритма, а также низкая стоимостьоборудования, посредством которогоон может
быть роализован. обусловливаютего применимость при контроле некритичных и недорогихмашин.
4.4 Анализ магнитного потока
Любые искажения плотности магнитного потока в воздушном зазоре вследствие дефектов в
роторе или в статоре приводят к появлению однонаправленного продольного магнитного потока в вале
ротора, который может быть обнаружен с помощью насаженной на вал катушки. Степень развития
дефекта можно оценить по спектру осевого потока, полученного в результате Фурье-преобразования
тока в катушке. Этот метод анализа применим к широкому классу двигателей, однако для двигателей
некоторых конструкций с защитным кожухом последний может существенно ослабить магнитный поток в
катушке за пределами кожуха. Это осложняет получение количественной оценки повреждения, если
только система измерений ненастроена специально на конкретный двигатель.
4.5 Анализ частичного разряда
4.5.1 Природа частичного разряда
Проводимое в процессе работы двигателя измерение частичного разряда в обмотке статора
позволяет выявить зарождающиеся повреждения электрической природы. Постепенное ухудшение
состояния изоляции проводов обмотки приводит к усилению частичного разряда, хотя установить
количественные соотношения между величиной разряда и оставшимся сроком службы изоляции
затруднительно.
Частичныеразряды представляютсобой искровые пробои, наблюдаемые вдвигателяхс частотой
питания 50 или 60 Гц и номинальным напряжением питания 3.3 кВт и выше (см. [6] и [23]). При хорошем
состоянии обмотки частичные разряды отсутствуют или незначительны. Однако они появляются в
случае дефектов изготовления обмотки или ухудшения ее свойств вследствие нагревов, смещения
катушекили загрязнений. Анализчастичного разряда состоит в непосредственном измерении произво
димых им импульсовтока в обмотке и можетбытьреализован многими способами (см. [5], [7]). В настоя
щем стандарте рассматриваются методыдля работающегодвигателя в режиме нормальной нагрузки.
Частичный разряд возможен только при наличии заполненных воздухом полостей в межвитковой
изоляции или с поверхности изоляции (см. [6]). При нормальном атмосферном давлении, когда пиковая
напряженность электрического поля в полости достигает 3 кВ/мм. происходит искровой пробой в виде
потока быстролетящих между границами полости электронов. Вызванный этим импульс тока имеет
очень короткуюдлительность (порядка нескольких наносекунд)и очень широкую полосучастот (от нуля
до несколькихсотен мегагерц) (см. [7]).
4.5.2 Измерения частичного разряда емкостными соединителями
Датчик, используемый для обнаружения частичного разряда, должен иметь широкую полосу
частот. Для тогочтобы измеритьчастичные разряды всех обмотокстатора в целом, используют, какпра
вило. высоковольтные конденсаторы, соединенные с клеммами статорной обмотки каждой фазы.
Обычно в этих целях используют емкости от 80 пФ до 2 нФ. соединяющие через коаксиальный кабель
клеммы электродвигателя с клеммной колодкой, как показано на рисунке 7. В области высоких частот
импульсного разряда конденсатор обладает очень малым импедансом и очень высокой проводи
мостью. Выход конденсатора соединен с активной нагрузкой в виде резистора. Импульс частичного
разряда, проходя черезконденсатор, создаетимпульснапряжениянарезисторе, который можнонаблю
дать наэкране осциллографа, на экране анализатора спектра или с помощьюспециального устройства
измерения импульсов разряда. Если датчикчастичного разряда расположендостаточно близко к источ
нику разряда, то наблюдаемый сигнал будет содержать все частотные составляющие — от нуля до
нескольких сотен мегагерц. Возмущения в виде коротких импульсов могут быть связаны с разными
источниками, но их вклад в сигнал на выходедатчика частичного разряда будетниже того, что обуслов лен
собственно частичным разрядом в обмотке статора. Например, импульсы с полосой частот до
несколькихмегагерц могут бытьвызваныпробоемв плохом электрическом соединенииили аналогичны
ми явлениями в другой аппаратуре, удаленной от исследуемогодвигателя. Поэтому средство измере-
ю