Usage of instantaneous power signal spectra for detection of most frequently caused IM damages was grounded. Efficiency of this method was verified experimentally.

Обосновано использование спектра сигнала мощности асинхронного двигателя (АД) для диагностики наиболее типичных его дефектов. Экспериментально проверена эффективность диагностики АД по спектру мощности.

Обгрунтовано використання спектра сигналу потужності асинхронного двигуна (АД) для діагностики найбільш типових його дефектів. Експериментально підтверджено ефективність діагностики АД за спектром потужності.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л116.23-51

Рубрики:

Видобування з сипких матеріалів сталевих і чавунних тіл

Шифр НБУВ: Ж43601 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано метод непрямого визначення енергетичних показників і потужності на валу асинхронного двигуна (АД). Показано, що застосування цього методу надає змогу оцінити енергетичну ефективність роботи АД без вилучення його з технологічного процесу за мінімальної можливої інформації про параметри електроприводу і за умов практичної неможливості використання силового обладнання для створення спеціальних режимів роботи та тестових впливів. Обгрунтовано можливість розрахунку потужності на валу АД як за статичних, так і в динамічних режимів, на базі постійних втрат двигуна, що визначаються за режиму холостого ходу, без їх поділу на втрати в сталі і втрати в механічних вузлах. Експериментальні дослідження довели точність та ефективність запропонованого методу у процесі розрахунку потужності на валу АД.

Обгрунтовано причини підвищення ступеня насичення магнітної системи електричних машин із тривалим наробітком на відмову. Доведено, що застосування існуючих методів розрахунків параметрів електромагнітних та енергетичних процесів за ступенів насичення, що зустрічаються на практиці, призводить до неприпустимих похибок. У процесі розв'язання задачі обгрунтовано уточнений метод розрахунку параметрів, застосовний у розглянутих умовах. Одержано достатній ступінь збігу результатів розрахунків з даними експериментів за інтегральними параметрами та миттєвими енергетичними й електромагнітними характеристиками.

Purpose. Determination of the optimum law of control for locking and regulating valve electric drive, providing change in pressure in hydronetwork within the admissible limits and minimum time of pipeline valve control in emergencies at forced outage of the power supply system. Methodology. A control method for locking-and-regulating pipeline valve electric drive has been substantiated taking into account the nonlinear dependence of the stopcock hydraulic resistance coefficient on a relative degree of the stopcock opening. Using the telegraph equations apparatus and finite element method, a mathematical model of a pump complex has been worked out taking into consideration wave processes in the hydronetwork, which occur during control of pipeline valves with electric drive. Applying the dynamic programming method, the optimum law of control of the stopcock electric drive for the pump complex emergency operation modes has been determined. Findings. It has been proved that generation of irregular control of pipeline valves with electric drive is an efficient method for reduction of dynamic loads in the pump complex. A quality criterion for a closed electromechanical system of dynamic load reduction in a pump complex has been offered. Weight coefficients at quality criterion components in its emergency and operating modes have been substantiated. An optimum law of control of the valve frequency-controlled electric drive has been determined. This law provides change in pressure in the hydrosystem within admissible limits and the most rapid control of pipeline valves in emergencies. Originality. Expediency of developing an irregular law of locking and regulating pipeline valve electric drive has been theoretically proved which takes into account nonlinear dependence of the stopcock hydraulic resistance coefficient on a relative degree of opening at the whole interval of its actuator movement. For the first time a mathematical model of a pump complex has been proposed allowing research of the influence of various laws of pipeline valve control on the value of pipeline network dynamic loads caused by occurrence of surges in its emergency and operating modes. Practical Value. A structure of an electromechanical system of reducing dynamic loads in a pipeline network on the basis of a locking and regulating valve frequency-controlled electric drive with a standby power supply has been substantiated. It will allow eliminating inadmissible pressure growths in the hydrosystem, extending manufacturing equipment life time, improving reliability and efficiency of pump complex functioning in emergencies.

Purpose. To develop a method of decomposition of a signal of electromotive force induced in stator windings in an induction motor with rotor broken bars after disconnection of the motor from the network. Methodology. Methods of comparative analysis, mathematical modeling and forecasting were used. Findings. A mathematical model was developed using finite element method for computation of electromagnetic field in cross-section of induction motor with rotor broken bars. It was proposed to use wavelet-transform of winding electromotive force (EMF) signal in order to determine the number and mutual displacemen of rotor broken bars. A method for decomposition of electromotive force signal of induction motor stator winding to electromotive force signals of active sides of winding coils was developed using the theory of reverse z-transform. This allows one to increase accuracy of induction motors rotor broken bar diagnostics via singling out information features from electromotive force signal of one active side of winding coil We have proposed a method for calculation of electromagnetic field in the cross section of an induction motor with the use of a mathematical model based on the finite element method enabling assessment of broken rotor bars influence on generation of electromotive force in stator windings after disconnection of the motor from the network. The performed analysis of structural features of induction motors allowed us to find out that generation of electromotive force signal in stator winding elements can be influenced by such design factors as the number of pairs of poles, the circuit of connection of coil groups in the winding phase, the type of stator winding. We have proposed to use the theory of reverse z-transform to realize the method of decomposition of the signal of stator winding phase electromotive force. Originality. For the first time we have developed a method of decomposition of a signal of stator winding phase electromotive force with use of the theory of reverse z-transform. This method makes it possible to improve the reliability of diagnostics of induction motor rotor broken bars by means of singling out information features in the signal of electromotive force of one side of the coil. Practical value. We have developed a software module for automated calculation of electromagnetic field in the cross section of an induction motor.

Purpose. Determination of particular features of electric machines electromagnetic field modeling when the change of magnetic system properties is caused by the presence of damages of the main types occurring during electric machines long-term operation and repairs. Methodology. The comparative experimental analysis of changes of the properties of electric machine magnetic systems during their repair and long-term operation is substantiated. Mathematical grounds for influence of magnetic system main faults on electromagnetic field described by Maxwell's equations. Numerical modeling of magnetic field in electric machines with damaged magnetic systems with the finite-element method. Findings. The principles of modeling electromagnetic field in electric machines with magnetic system damages characterized by considerable error-free running time and subjected to a number of overhauls have been grounded. As a result, the necessity of the use of models of various types for calculation of electromagnetic field, depending on the presence and localization of the main types of magnetic system damages, has been proved. The adequacy of the proposed approach to modeling core defects of DC motors has been confirmed. Originality. The peculiarities of different types of damages in laminated cores and the ways to take them into account while simulating electric machine electromagnetic field are studied. The ways of solving the mentioned task using the finite element method by the example of computation of the change of vibroexcitation forces caused by the electromagnetic nature in direct current machines are developed. Practical value. The obtained results make it possible to predict the change of an electromagnetic component of vibration and irregularity of torque distribution of DC motor, caused by laminated core defects. There is also a possibility of estimating the rate of laminated core damage influence on the main IM operating characteristics.

Запропоновано методику розрахунку параметрів нелінійностей енергетичним методом, в основі якого лежать рівняння балансу складових миттєвої потужності джерела і споживача за кожною окремою гармонікою. Показано, що такий підхід дозволяє отримати необхідну кількість рівнянь для визначення параметрів нелінійностей. Методика перевірена на прикладі розрахунку параметрів найпростішого електричного кола з нелінійною індуктивністю.

Розглянуто використання методу повних рівнянь складових миттєвої потужності для задач визначення електромагнітних параметрів асинхронного двигуна (АСД). Одержано залежності, що описують складові миттєвої потужності на нелінійному активному опорі та нелінійній індуктивності ротора залежно від струму ротора. Показано ефективність використання методу повних рівнянь складових миттєвої потужності у процесі ідентифікації нелінійних параметрів АСД.

Видобування небажаних феромагнітних предметів з різних сипучих матеріалів, що транспортуються стрічковими конвеєрами, найважче забезпечити через максимальну товщину шару очищуваного матеріалу для ділянки середини конвеєрної стрічки. Визначено завдання отримання наближеної формули для вихідного проектного значення напруженості магнітного поля в точках, розташованих над серединою зазору між похилими полюсними наконечниками П-подібної магнітної системи. Шуканий розрахунковий вираз отримано за відомою формулою для розрахунку плоскопаралельного поля двох розташованих в одній площині нескінченних пластин. Виконане відповідним чином її перетворення дало змогу знайти вираз для розрахунку поля між похилими поверхнями полюсних наконечників. Експериментальна перевірка, проведена на фізичній моделі та промисловому зразку, підтвердила прийнятність запропонованої формули для попередніх етапів розрахунків підвісних залізовідокремлювачів.