РАЗРАБОТКА МЕТОДА АКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

УДК 621.3.04

Прокопов Д.И.

студент магистратуры электропривода и автоматики

Бармин Е.А. студент магистратуры кафедра электропривода и автоматики Череповецкий Государственный Университет Российская Федерация, г. Череповец РАЗРАБОТКА МЕТОДА АКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Аннотация: В статье рассматривается процесс разработки метода акустической диагностики асинхронного электродвигателя, включающий в себя выявление основных неисправностей электродвигателей переменного тока, разработку лабораторного стенда, проведение испытаний.

Ключевые слова: Метод акустической диагностики электродвигателей, спектральный анализ, определение состояния электродвигателя.

Prokopov D.I.

Master of Electrical Drive and Automation Department

Cherepovets State University Cherepovets, Russian Federation

Barmin E.A.

Master of Electrical Drive and Automation Department

Cherepovets State University Cherepovets, Russian Federation DEVELOPMENT OF A METHOD OF ACOUSTIC DIAGNOSTICS

OF INDUCTION MOTOR Abstract: the article discusses the process of developing a method of acoustic diagnostics of an induction motor, which includes identification of the main faults of AC motors, design of laboratory bench, testing.

Key words: Method of acoustic diagnostics of electric motors, spectral analysis, to determine the condition of the motor.

Суть метода акустической диагностики заключается в анализе шума работающего асинхронного электродвигателя для диагностирования его текущего состояния. Данный способ диагностики может позволить с минимальными издержками и в короткие сроки проводить диагностику состояния электрооборудования, т.к. диагностика проводиться бесконтактным способом, на работающем электродвигателе с помощью узконаправленного микрофона и ПО, и не требует присутствия высоко квалифицированного персонала [1].

Если рассмотреть конструкцию асинхронного электродвигателя, то его основные неисправности имеют механический и электрический характер [2].

Примеры неисправностей приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Примеры неисправностей электродвигателей

Целью работы является: Разработать метод акустического диагностирования электродвигателя, с помощью которого будет возможно распознать определенный признак (дефект) в сигнале и запоминании ситуации с дальнейшим использованием результата анализа.

Задачами работы являются:

1. Определить посредством анализа спектра звукового сигнала эталонное состояние электродвигателя;

2. Сравнить спектры звукового сигнала рабочего двигателя и двигателя, имеющего неисправность.

Для изучения метода акустической диагностики был разработан лабораторный стенд, состоящий непосредственно из двигателя и средств коммутации, а также узконаправленный микрофон и ПО на ПК. Схема стенда и его фотография изображены на рисунках 2 и 3.

Рисунок 2 - Схема лабораторного стенда

Рисунок 3 - Фотография лабораторного стенда Суть опытов заключается в том, чтобы получить спектр акустического сигнала исправного работающего электродвигателя, затем имитировать его электрическую и механическую неисправность после чего сравнить спектры акустического сигнала исправного двигателя и имеющего неисправность.

Первая неисправность, которую мы имитировали имела электрический характер, мы анализировали спектр акустического сигнала двигателя, работающего на двух фазах. Результаты опыта изображены на рисунке 4

Исправный электродвигатель

1 Рипе

, А., гг

Эл ектрод в и гател ь работающий на двух фазах

ш1 мшдй

Рисунок 4 - Результаты эксперимента №1 На графиках представлены спектры сигналов исправного и неисправного электродвигателя

Если рассмотреть более детально, то видны различия спектров на низких, средних и высоких частотах. Соответственно с помощью данного метода можно выявлять неисправности электрического характера.

Далее была имитирована неисправность механического характера, создана усталостная раковина дорожки качения приводного подшипника. Спектры сигнала исправного и неисправного электродвигателя приведены на рисунке 5.

Рисунок 5 - Результаты эксперимента №2 На рисунке 5 представлены различия спектров сигналов на низких, средних и высоких частотах, соответственно с помощью данного метода

можно выявлять неисправности механического характера.

И в заключении хочется сказать, что опытным путем с помощью способа акустической диагностики удалось установить неисправность электрического и механического характера, дальнейшее изучение данного метода может позволит выявлять саму неисправность, а также ее характер, даже на ранних стадиях.

Использованные источники:

1. Прокопов Д.И. Бармин Е.А. «Методы и способы акустической диагностики электродвигателей» // кНр://Аэгат-nauka.rU/d0mains_data/files/8/PR0K0P0V%20D.I.pdf

2. Прокопов Д.И. Бармин Е.А. «Методы диагностики электродвигателей» // https://interactive-plus.ru/ru/article /119670/discussion_platform