ГОСТ IEC/TS 60034-24—2015
Достоверное обнаружение неисправностей беличьей клетки ротора (разрушение стержней и
колец) возможно путем анализа токов статора.
Следует отметить идругие ограничения анализа статорноготока. Статистика страховыхкомпаний
свидетельствует о том. что большинство неисправностей возникает во время переходных процессов,
таких какпускдвигателя, короткоезамыкание на клеммах, в процессекоторых происходятброски токов.
Проведение анализа тока в течение короткого периода переходныхпроцессов малоперспективно.
5.3 Индуцированные напряжения добавочных витков в пазах статора или датчиках потока
в зазоре
Идеальный диагностический сигнал должен оставаться равным нулю в установившихся и пере
ходных режимах работы исправного двигателя и расти при возникновении дефектов всех категорий,
поименованных в пунктах 3—5 таблицы 1, а также идентифицировать различие между ними. Решения
должны быть оптимальнымидля практической реализации.
В основеданныхрешенийлежатвыполненные изизолированногопроводавитки, диаметр которых
выбирается исключительно из конструктивных соображений. Оба конца витка располагаются в пазах
статора основной обмотки, обычно на стадии сборки машины между верхним слоем обмотки и пазовым
клином. Возможен монтаж витка и на более поздней стадии. Концы витка располагаются насколько
возможно близко концамобмотки.
Такое же внедрение в различные места расположения магнитного поля статора возможно с
помощью иных датчиков, нежели измерительный виток.
Как правило, последовательно соединяются несколько витков с одинаковым шагом, сдвинутые
друг относительно друга на одинаковый угол. Это делается с целью получить измерительную систему
из вспомогательных витков с результирующим равным нулю обмоточным коэффициентом всех полей в
зазоре при исправном состоянии машины, но максимальным обмоточным коэффициентом при числе
пар полюсов, которое используется какбазовое в процесседиагностики определенной неисправности.
Если система вспомогательных витков удовлетворяет названным выше условиям для базового
поля, которое присутствует наряду с полями, возникшими от неисправностей, указанных в пунктах 3—5
таблицы 1, она считается законченной. Однако при этом имеет место одна трудность. Поля, возникаю
щие при неисправностях обмоток в соответствии с пунктом 3, имеют эллиптическую форму. Если одно из
них принято забазовое, индуцируемое напряжение измерительнойсистемы будетзависетьот место
положения неисправности на окружности. Такая ситуация является неприемлемой.
Проблема может бытьрешена путем использования второй аналогичной системы витков, сдвину
той относительно первой на угол J2v, где v — число пар полюсов базового поля. Обе группы витков
образуют симметричнуюдвухфазную систему, которая позволяет рассчитать симметричные компонен
ты по двум измеренным напряжениям. Симметричные компоненты уже не зависят от расположения
неисправности.
Настоящее руководство не предполагает детальное описание процедуры проектирования систе
мыизмерительныхвитков. Можноупомянутьл ишь, что минимальноечисло витковсоставляетот 6до 12
в зависимости отданных испытуемой машины ижелаемой точностидиагностики.
Базовоо поле берется из списка полей в зазоре, которые возбуждаются определенной неисправ
ностью, но равны нулю в исправной машине. Поэтому амплитуда базового поля почти не изменяется в
процессе переходных процессов. Это положение проверяется экспериментально.
Процедурадиагностики описана втаблице 2. Критерием неисправности в обмотке является нали
чиеобеихсимметричныхсоставляющих(прямой иобратнойпоследовательности)наосновнойчастоте.
Напряжениявслучаестатическогоэксцентриситета имеюттакжеосновную частоту, однако напряжение
обратной последовательности Unравно нулю. Динамическийэксцентриситет можетбыть вызвандруги
ми неисправностями и соответствовать другим характерным частотам индуцированного напряжения.
Асимметрия ротора индуцируется другими характерными частотами индуцированного напряжения;
индуцированное напряжение становится равным нулю при синхронной частоте вращения машины (s =
0). поскольку токи, ответственные за созданиебазового поля, отсутствуют.
В заключение следует отметить, что профессионально спроектированная система дополнитель
ныхобмоток является подходящим инструментом выявления идиагностики неисправностей.
Для полноты освещения вопроса следует упомянуть и о других типах диагностических обмоток,
предлагаемыхвтехническойлитературе, например, наодномстаторном зубце. Они могут бытьполезны
дляисследованияотдельныхэффектов, нонепригодныдля комплекснойдиагностики, а потомунемогут
быть рекомендованы для применения в инженерной практике.
5