К обоснованию методов диагностирования технического состояния электродвигателей

Основной задачей диагностирования является получение достоверной информации о техническом состоянии электродвигателей и их отдельных узлов.

Проведение диагностирования создает возможность контроля и управле­ния их техническим состоянием в процессе эксплуатации.

Диагностирование применяется в практике эксплуатации сравнительно недавно, поэтому прежде при разработке конструкций электрооборудования не учитывались требования его приспособленности к диагностированию. К сожа­лению, при разработке нового электрооборудования конструкторы, стараясь герметизировать основные узлы электрических машин и аппаратов, упускают из виду требования обеспечения к ним достаточного доступа во время эксплуа­тации, что в большой степени затрудняет, а в некоторых случаях делает невоз­можным применение при диагностировании ряда приемов, обладающих боль­шой информативностью и обеспечивающих высокую точность результатов при незначительных затратах.

Например, конструкцией электрооборудования не предусматриваются места установки датчиков для измерения обобщенных ди­агностических параметров, встроенных датчиков для контроля технического состояния основных узлов. Установка встроенных датчиков для контроля тех­нического состояния особенно оправдывает себя в специальном электрообору­довании, доступ к которому невозможен или затруднен (погружные электро­двигатели и др).

Для определения технического состояния деталей и узлов электрообору­дования разработан и использован на практике ряд методик.

Рассмотрев существующие методы контроля, испытания и диагностики электродвигателей и отдельных узлов в плане задач контроля технического со­стояния и перехода от регламентной формы планово-предупредительного ре­монта по периодичности к новой форме - по техническому состоянию, среди существующих методов и способов можно выделить три характерные группы.

I.  Методы комплексно-тестовой оценки технического состояния. Они
характеризуются следующими основными особенностями:

1)тестовые испытания и диагностика;

2)  использование большого количества датчиков и измерителей пара­метров двигателя;

3)  анализ статических и динамических характеристик двигателя, опреде­ление конкретных дефектов, прогнозирование технического состояния;

4)  использование ЭВМ для расчета характеристик и представления их в удобной форме.

Эти методы применяются для испытаний двигателей массового произ­водства на электромашиностроительных предприятиях, а также в исследова­тельских целях. При этом из-за высокой стоимости методы комплексно-тестовой оценки экономически неэффективны.

II.Функциональные методы контроля (или методы контроля в рабочем
режиме). Эти методы применяются для выявления развивающихся дефектов в процессе функционирования двигателей, что является их значительным преимуществом. Однако существующие функциональные методы, главным образом вибрационные и акустические, не нашли широкого практического применения из-за некоторых своих недостатков, к которым относятся:

1)   зависимость от изменения параметров момента нагрузки и трудность учета их влияния;

2)   влияние вибрации фундамента и рабочей машины, перекрытие спек­тра шума помехами в производственных помещениях.

III. Методы контроля отдельных узлов двигателя. Они требуют, как пра­вило, разборки аппарата, а также больших трудо- и временных затрат. Методы достаточно хорошо разработаны, но сами по себе не могут служить основанием для ремонта двигателя по фактическому состоянию.

Анализ существующих способов контроля технического состояния элек­тродвигателей показал, что в настоящее время не существует общепринятых методов, специально предназначенных непосредственно для эксплуатационно­го контроля их технического состояния. Контроль технического состояния не должен требовать больших затрат времени и ресурсов и должен соответство­вать следующим условиям:

-осуществляться с использованием динамических свойств электродви­гателя;

-  вестись по обобщенному диагностическому параметру;

-  давать только общую оценку технического состояния;

-  общее количество средств контроля должно быть минимальным.

Опыт эксплуатации электрооборудования показывает, что система диаг­ностики, опирающаяся на традиционный контроль в отключенном состоянии, недостаточна эффективна. Контроль в рабочем режиме решает две задачи - по­лучение точных и надежных результатов испытаний и идентификацию серьез­ности дефекта.

Основная сложность в решении актуальной задачи - создании методов и средств контроля технического состояния электродвигателя в рабочем режиме заключается в трудности определения специальных информационных пара­метров однозначно характеризующих его техническое состояние, с учетом влияния таких факторов, как изменения в процессе работы показателей качест­ва электроснабжения и параметров нагрузки. Поэтому целесообразно создание методов контроля для электродвигателей приводов конкретных групп машин и механизмов, отличающихся характерными особенностями режима работы.

Одной из наиболее рациональных форм организации системы диагно­стирования представляется постоянная экспресс-оценка технического состоя­ния двигателя в рабочем режиме с последующей передачей его, в случае неис­правности, в специализированные ремонтные мастерские или предприятия. Наиболее перспективным видится контроль по обобщенным параметрам. Для этого необходимо развивать функциональные методы контроля электродвига­телей, несмотря на вышеприведенные недостатки. В частности, для контроля их технического состояния в рабочем режиме можно использовать метод ком­плексного анализа электрических параметров электродвигателей с применени­ем персональной ЭВМ. Сущность метода заключается в измерении электри­ческих и механических величин в заданных интервалах времени, при различ­ных режимах работы с дальнейшей обработкой и представлением в графической форме результатов измерений с помощью пакета прикладных программ. Все это создает возможность оперативного управления процессом.

Таким образом, основной принцип диагностирования и развития систе­мы контроля можно трактовать как переход от мониторинга отдельных харак­теристик электродвигателей к мониторингу их состояния. Система диагностики должна учитывать корреляцию между диагностическими признаками конкрет­ных механизмов повреждения в конкретных конструкциях.

В. И. Русан, О.Н. Ковальчук, Институт энергетики АПК НАН Беларуси

Литература:

1. Таран В.П. Диагностирование электрооборудования. Киев: Техшка. 1983. с. 200.