ОБ ИССЛЕДОВАНИИ ПРОЦЕССА ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО ГАРМОНИЧЕСКОМУ СОСТАВУ ТОКА СТАТОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

З. Х. Ягубов, П. С. Шичёв, Е. В. Тетеревлева, И. А. Дементьев

Аннотация


Центробежные и осевые насосно-компрессорные установки с электроприводом находят широкое применение в различных областях промышленности по причине высокой надежности, экономичности и хороших эксплуатационных характеристик. В процессе эксплуатации таких установок необходимым условием является поддержание заданных изготовителем параметров технологического процесса в достаточно узком диапазоне значений. Небольшое отклонение от расчетного режима работы может повлечь за собой возникновение дефектов в узлах агрегата с дальнейшей потерей производительности и выходом машины из строя. Также, дефекты конструктивных элементов установки могут быть вызваны заводским браком.

Рассматривается возможность осуществления контроля фактического состояния узлов центробежного и осевогонасосно-компрессорного оборудования посредством фиксации электрических параметров обмотки статора электродвигателя, таких как ток и напряжение, с дальнейшим спектральным анализом этих сигналов.

Производится имитационное моделирование характера колебаний тока и напряжения статора электродвигателя, которые проявляются вследствие возникновения колебаний вращающего момента на валу двигателя по причине зарождения и развития механических дефектов. Имитационная модель асинхронного двигателя построена в соответствии со структурно-динамической схемой, основанной на системе дифференциальных уравнений, описывающих электромеханическое преобразование энергии в асинхронной машине. При этом имитационная модель дополнена совокупностью блоков задающих колебания вращающего момента на валу.

Проведен ряд экспериментальных исследований с использованием комплекса лабораторного оборудования, заключающихся в имитировании дисбаланса и биении вала электродвигателя и их обнаружении в спектре тока статора. В результате эксперимента отмечены информативные гармоники, изменяющие свою амплитуду на определенных частотах, по значению которой можно судить о наличии и степени развития дефекта агрегата.


Ключевые слова


defects compressors;fault monitoring;rotor imbalance;technical diagnostics;the defects of the pump unit;the spectrum of the motor current;дефекты компрессоров;дефекты насосного агрегата;дисбаланс ротора;контроль неисправностей;спектр тока электродвигателя;техническая диагностика

Полный текст:

PDF

Литература


Шичёв П. С. Диагностика насосных агрегатов посредством анализа спектра тока статора электродвигателя // XV науч.-техн. конф. молодежи АО «Транснефть-Север»: материалы конференции. Ухта: УГТУ, 2014. С. 29-30.

Повышение эффективности работы центробежных насосов, находящихся в эксплуатации/ Волков А.В. [и др.]// Новости теплоснабжения. 2010. № 10 (122). 56 с.

Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. М.: Высш. шк., 2001. 327 с.

Терёхин В. Б. Моделирование систем электропривода в Simulink (Matlab 7.0.1). Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. 292 с.

Клюев В.В., Артемьев Б. В. О развитии неразрушающего контроля и технической диагностики в России // Контроль. Диагностика. М.: Издательский дом «Спектр», 2014. № 3. С. 45-60.

Sakthivel N. R., Nair Binoy B., Elangovan M., Sugumaran V., Saravanmurugan S. Comparison of dimensionality reduction techniques for the fault diagnosis of mono block centrifugal pump using vibration signals // Engineering Science and Technology, an International Journal. 2014. vol. 17. P. 30-38.

Петухов В. С. Диагностика электродвигателей. Спектральный анализ модулей векторов парка тока и напряжения // Новости электротехники. СПб.: ЗАО «Новости Электротехники», 2008. № 1(49). С. 50-52.

Баширов М.Г., Прахов И.В., Самородов А.В. Определение технического состояния насосно-компрессорного оборудования по значениям параметров высших гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода// Фундаментальные исследования. Пенза: ООО ИД «Академия Естествознания», 2010. № 12. С. 62-65.

Hernandez-Solis A., Carlsson F.Diagnosis of submersible centrifugal pumps: a motor current and power signature analysis // European power electronics and drivers Journal. 2010. vol. 20-1.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-4-473-496

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.