Вирішено актуальне наукове завдання щодо розробки математичних і фізичних моделей для аналізу закономірностей розподілу електромагнітних віброзбуджуючих сил в неушкоджених і в ушкоджених конструкціях потужних турбогенераторів та визначення системи діагностичних ознак при проведенні вібраційної діагностики для підвищення експлуатаційної надійності турбогенераторів. Зазначено, що аналіз літературних джерел показав, що майже половина всіх ушкоджень турбогенераторів припадає на статор і ротор. Тому, обрано ряд важливих видів ушкоджень елементів статора та ротора, що суттєво впливають на працездатність турбогенератора та проявляються у зміні характеру та рівня електромагнітних віброзбуджуючих сил. Показано, що для виявлення таких дефектів найбільш доцільним для використання є метод вібраційної діагностики, який є універсальним, має високу інформативність отриманих сигналів і спектрів і дозволяє виявити ушкодження основних вузлів на ранніх стадіях їх виникнення. Розроблено математичну модель електромагнітного поля в активній зоні турбогенератора, яка дозволяє розрахувати електромагнітні віброзбуджуючі сили як в ушкоджених, так і в неушкоджених елементах конструкції генератора. За результатами досліджень розподілу електромагнітних віброзбуджуючих сил при наявності ушкоджень осердя статора та ротора, у тому числі обмотки збудження, отримано відповідні діагностичні ознаки таких ушкоджень. Зазначено, що моделювання електромагнітних віброзбуджуючих сил турбогенератора при регулюванні активної та реактивної потужності дозволило визначити режими роботи генератора з найменшим рівнем вібрації. Встановлено, що при переході у режим роботи з cosφ=1 і режими недозбудження недоцільно суттєво зменшувати активне навантаження у порівнянні з номінальним, оскільки при цьому спостерігається збільшення вібрацій на (35...45)%. При роботі турбогенератора в режимі перезбудження рівень електромагнітних сил мало залежить від величини активної потужності. Найбільший рівень сил спостерігається в режимі роботи синхронного компенсатора без активного навантаження. Доведено, що в режимі роботи турбогенератора з коефіцієнтом потужності близьким до одиниці зростають вібрації на частоті бдизькій до 200 Гц, що може складати певну небезпеку, наприклад, для лобових частин обмотки статора внаслідок їх резонансних коливань. На основі розробленої коло-польової математичної моделі турбогенератора при ексцентриситеті ротора отримано нові діагностичні ознаки, а саме поява у спектрах віброзбуджуючих сил обертової та кратної їй гармонік. Показано, що спотворення повітряного проміжку турбогенератора при ексцентриситеті ротора призводить до виникнення сталого несиметричного режиму роботи генератора, який супроводжується протіканням в масиві ротора вихрових струмів частоти 100 Гц, що нерівномірно розподілені уздовж поверхні ротора. На основі результатів математичного моделювання запропоновано методику діагностування коротких замикань витків котушок обмотки збудження й ексцентриситету ротора турбогенератора на основі аналізу зміни спектру електромагнітних віброзбуджуючих сил. Завдяки використанню розроблених способів запропоновано низку діагностичних ознак, які дозволяють визначити появу ушкодження на ранній стадії його виникнення. Удосконалено математичну модель для розрахунку радіальних електродинамічних сил в зубцево-пазовій зоні статора турбогенератора, яка дозволяє уточнити розрахункові закономірності їх розподілу завдяки одночасному врахуванню наявності сторін секцій різних фаз обмотки статора в пазу й електромагнітних сил, що діють на зубці осердя статора. На натурній та фізичній моделях турбогенератора експериментально доведено, що вібрації подвійної частоти 100 Гц на корпусі статора суттєво змінюються по колу та вздовж осі генератора. Встановлено, що у середній частині досліджуваного генератора з правої сторони має місце ушкодження, яке проявляється на основній частоті електромагнітних коливань 100 Гц та пов'язане з дефектами осердя або обмотки статора.

• Мельник Андрій Миколайович (технічні науки)
• Мельник Аліна Миколаївна (юридичні науки)
• Мельник Анастасія Миколаївна (історичні науки)
• Мельник Андрій Миколайович (технічні науки)

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"