Диагностика на синхронен двигател по виброакустични параметри

Електромагнитни дефекти в роторните стълбове и намотките, засягащи вибрациите на двигателите и генераторите. Видове системи за мониторинг и диагностика на вибрации за синхронна машина без дефекти. Диагностика на синхронен двигател по вибрационно-акустични параметри.

Изпратете вашата добра работа в базата знания е проста. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, аспиранти, млади учени, използващи базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

Министерство на образованието и науката на Руската федерация

Държавна бюджетна образователна институция за висше професионално образование

Забайкалски държавен университет

Катедра "Енергетика и електротехника"

по дисциплина: Монтаж и оборудване на електрозахранващи системи

Диагностика на синхронен двигател по виброакустични параметри

Изпълнено от: Вовк-Курилех Евгений

Проверено от: А. А. Раздобреев.

Синхронните машини (SM) могат да се използват като генератори на променливо напрежение или като двигатели, особено в задвижвания с висока мощност.

Сред дефектите от електромагнитен произход, които влияят на вибрациите на двигателите и генераторите, могат да се разграничат дефекти в полюсите и намотките на ротора (възбуждане и амортисьор), статична ексцентричност на въздушната междина, дефекти в намотката и активното желязо на статора, дефекти в контактната четка (BSC) и източника на възбуждащ ток ... В допълнение към посочените дефекти, вибрацията на всички видове SM се влияе от дефекти в механичната система и охладителната система и вибрациите на синхронните двигатели, в допълнение от асиметрията и нелинейното изкривяване на захранващото напрежение.

Електромагнитните сили, действащи в синхронни машини, имат своя особеност - тяхната честота е два пъти по-голяма от честотата на магнитното поле, тъй като те са пропорционални на големината на магнитното поле, без да се отчита посоката му. Следователно основните електромагнитни сили в машина с променлив ток имат честота 2fp, където fp е честотата на захранващото напрежение (мрежова честота).

Втората по големина електромагнитна вибрационна сила действа на зъбната честота. Вибрацията на зъбната честота традиционно понякога се нарича магнитен шум, но не винаги се откроява ясно на фона на други компоненти, които са близки по честота. Съществува особеност при образуването на колебателни сили, определени от задвижването на ротора и статора. Състои се в това, че роторните зъби навлизат в полето на статора с честота fz = zfvr, но самото поле е пулсиращо и се разлага на два компонента, въртящи се в две различни посоки с мрежова честота fп. Има два полюса, под които са разположени зъбите и в същото време максимумът на магнитното поле, следователно силите действат при три зъбни честоти:

Но режимът на вибрация на статора има по-проста форма от формата на полето и съответно амплитудата на вибрациите има голяма стойност само при една или две честоти. Всичко се определя от дизайна на машината, т.е. брой стълбове и зъби.

Основните разлики между вибрациите на синхронните машини и асинхронните двигатели са както следва:

1. Липса на вибрации при честоти, кратни на честотата на приплъзване, тъй като липсва приплъзване.

2. Дефектите в намотките на възбуждането се проявяват по същия начин, както динамичната ексцентричност на процепа се проявява при асинхронни двигатели.

3. Вибрацията на прореза (магнитният шум) се определя от зъбите на статора, а не върху ротора.

4. При машини с видими полюси радиалните вибрации се появяват на честоти kpfvr, където p е броят на двойките полюси.

Дефектите също създават пулсиращи моменти при ниски честоти, което води до увеличаване на вибрациите на машината, измерени тангенциално към тялото в равнина, перпендикулярна на оста на въртене. За да се открие такъв растеж, вибрациите в една точка се сравняват в посока радиална на оста и тангенциално. Редица дефекти (нарушаване на симетрията на пролуките) са придружени от появата на пулсиращи моменти при по-високи честоти, при които е практически невъзможно да се отдели вибрацията, възбудена от радиални сили и пулсиращи моменти. В такива случаи анализ на пулсациите на електромагнитното поле, който е един от компонентите, които възбуждат пулсиращите моменти, дава положителен резултат. Тези полеви компоненти вибрират на машината с честота на зъбчатия зъб. Зъбната вибрация с дефекти се оказва модулирана по амплитуда, която се открива чрез теснолентов спектрален анализ на вибрациите. Като пример, Фиг. 1 показва вибрационния спектър на синхронна машина без дефекти.

Фигура: 1. Вибрационни спектри на синхронна машина без дефекти

Осветената област на спектъра показва промяната, когато се появи късо съединение.

Измереният параметър на вибрацията е средно-квадратната стойност (RMS) на вибрационната скорост в работната честотна лента от 10 ... 5000 Hz.

Сензорите за контролно и сигнално оборудване са инсталирани на 1-ва носеща опора на електродвигатели на помпени агрегати. При наличие на многоканално вибрационно оборудване допълнително са монтирани сензори за наблюдение на вибрациите в хоризонтално-аксиалната посока на всеки лагерен възел.

Вертикалният компонент на вибрациите се измерва в горната част на лагерния капак над средата на дължината на облицовката му, хоризонтално-напречен и хоризонтално-аксиален - на нивото на оста на вала на двигателя спрямо средата на дължината на подложката под съединителя.

Вибрацията на електродвигателите се измерва в три взаимно перпендикулярни посоки, възможно най-близо до оста на въртене на ротора. Вибрацията на всички елементи на закрепване на електродвигателя към рамката и рамката към основата се измерва и контролира във вертикална посока.

Извършва се диагностична работа, за да се определи вида (вида) на развиващ се дефект и да се предскаже работата на електродвигателя до следващия диагностичен контрол.

По време на диагностичния контрол, RMS скоростта на вибрации се измерва във всяка лагерна единица в три взаимно перпендикулярни посоки, на краката на лагерните щрангове и до тях на рамката. Измерете нивото на шума на електродвигателя, температурата на лагерните възли, както и медта и желязото на статора.

Оценката на работата на електрическите машини въз основа на резултатите от измерванията на температурата се използва за рутинни диагностични проверки. С намаляване на ефективността на охлаждащата система, което се придружава, като правило, от увеличаване на температурния режим, дебитът на охлаждащия въздух се измерва с анемометър, газомер или калориметричен разходомер. Определете остатъчния ресурс (изграждане на тенденция), запишете резултатите от измерването и оценете техническото състояние на електродвигателите (определяйки възможността за работа на електродвигателя до следващия диагностичен контрол).

Непланиран контрол се извършва в случай, че:

1) RMS скорост на вибрации надвишава 6 mm/s във всяка от наблюдаваните точки;

2) RMS вибрационната скорост надвишава базовата стойност с 2 пъти, независимо от действителната вибрация в даден момент;

3) RMS скоростта на вибрациите на краката на щранговете на лагерите надвишава 1,8 mm/s. В стационарно състояние има внезапна промяна на вибрациите с 2 mm/s от която и да е предишна стойност на скоростта на вибрациите на опората на лагера;

4) Нивото на шума на електродвигателя се е променило с 6 dB от основната стойност;

5) Температурата на лагерите, медта и желязото на статора се е променила с 10 ° C от базовата стойност за определени климатични условия.

В момента в световната практика се използват три основни типа системи за наблюдение и диагностика на вибрациите:

Системата за наблюдение при всяко нейно изпълнение трябва да има четири основни подсистеми:

измервателни сензори и комуникационни средства;
инструменти за анализ на сигнали;
средства за съхранение и показване на данни, обикновено персонален компютър;
софтуерен пакет за наблюдение (подсистема за достъп до бази данни, показване на резултати от анализ, сравнение с прагове, тенденции в изграждането).

Основната отличителна характеристика на преносимата система за мониторинг и диагностика може да се счита за работата на оператора по свързване на първичните вибрационни сензори към преносими устройства за измерване и анализ. Тази работа се извършва ръчно и преди всяко измерване.

Като правило използването на преносими системи е свързано с инсталирането на сензори върху обекта по време на измерването. Предимството на преносимата диагностична система е възможността да се увеличи броят на точките за контрол на вибрациите до необходимата (на всеки възел), чрез увеличаване на интервалите между измерванията. Тези интервали се определят от продължителността на дългосрочната прогноза и като правило са няколко дни или седмици.

електромагнитни вибрации синхронен виброакустичен

Списък на използваната литература:

1. Барков А.В., Баркова Н.А., Азовцев А.Ю. Вибрационен мониторинг и диагностика на ротационни машини, Санкт Петербург, 2000 г.

2. Кудрин Б. И., Минеев А. Р. Електрическо оборудване за промишлеността, 2008 г.

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Изчисляване и обосновка на номиналната стойност на асинхронния двигател. Размери и площ на зъбите на статора. Въздушна междина и полюси на ротора. Определяне на основните фериботни измервателни уреди на магнитната верига. Прекомерна температура на намотката на статора. Синхронни характеристики на машината.

Определяне на основните размери на двигателя, изчисляване на сърцевината и намотките на статора, параметри на въздушната междина, полюси на ротора, начална намотка. Определяне на MDF на намотката за възбуждане, неговото изчисляване. Загуба на мощност, ефективност и статично претоварване на двигателя.

Общи понятия и дефиниции на електрически машини. Основните видове и класификация на електрическите машини. Общи характеристики на синхронния електродвигател и неговото предназначение. Характеристики на изпитването на синхронни двигатели. Ремонт на синхронни двигатели.

Простота на устройството, висока надеждност и ниска цена на асинхронни двигатели. Принципът на действие на асинхронна машина и нейните режими на работа. Получаване на въртящо се магнитно поле. Синхронно машинно устройство, празен синхронен генератор.

Асинхронно машинно устройство: статор и въртящ се ротор. Механична характеристика на асинхронен двигател, неговите постоянни и променливи загуби. Методи за контрол на оборотите на двигателя. Автономна работа на синхронен генератор.

Синхронен дизайн на генератор и задвижващ двигател. Привеждане на генератора в състояние на синхронизация. Прецизен метод на синхронизация. Процесът на синхронизиране на генератори с помощта на лампов синхроскоп. Поръчка на фазата на генератора.

Изчисляване на канали и намотка на статора, полюси на ротора и материал на магнитната верига на синхронен генератор. Определяне на токове на късо съединение. Температурни параметри на намотката на статора за стационарна работа и намотката за възбуждане под товар.

Изчисляване на DC машина. Размери и конфигурация на магнитната верига на двигателя. Вид и стъпки на намотката на котвата. Характеристика на намагнитването на машината, изчисляване на магнитния поток. Поставяне на намотки на основен и допълнителен стълб. Изчисления за отопление и вентилация.

Анализ на класически схеми на свързване за трифазни асинхронни двигатели (свързване на статорни намотки съгласно схемата "звезда" и "триъгълник"). Изборът на веригата за превключване на двигателя, капацитета на работния и стартовия кондензатор и техния тип. Сърцевина на ротора на двигателя.

Ролята на електрическите машини в съвременната електроенергетика. Серия и материал за производство на асинхронен двигател, неговите паспортни данни. Изчисляване на магнитната верига на двигателя. Намотка на ротора на клетката на катерица. Активни и индуктивни съпротивления на намотките.

Произведенията в архивите са красиво оформени в съответствие с изискванията на университетите и съдържат чертежи, диаграми, формули и т.н.
PPT, PPTX и PDF файловете са само в архиви.
Препоръчваме да изтеглите произведението.