Гераскін О. А. Вібродіагностика ушкоджень роторів потужних асинхронних двигунів на основі польових математичних моделей.

Об’єкт дослідження: потужні асинхронні короткозамкнені двигуни, що мають ушкодження обмотки ротора. Мета роботи: розробка науково-методичного забезпечення для систем вібраційного контролю технічного стану і діагностики ушкоджень короткозамкнених роторів потужних асинхронних двигунів за результатами досліджень електромагнітних віброзбуджуючих сил в ушкоджених асинхронних двигунах на основі польових математичних моделей. Методи дослідження: вирішення поставлених у роботі задач здійснювалось із використанням: методів математичного моделювання, в основі яких лежить чисельне розв’язання рівнянь електромагнітного поля асинхронного двигуна за допомогою методу скінченних елементів; методів теорії електричних кіл; методів спектрального аналізу періодичних сигналів. Віброзбуджуючі електромагнітні сили розраховуються через тензор магнітного натягу. Теоретичні та практичні результати і новизна: удосконалено польову математичну модель асинхронного двигуна з ушкодженим ротором, яка ґрунтується на припущенні щодо умовної нерухомості ротора, шляхом врахування впливу різниці електричних потенціалів; розроблено нову польову математичну модель, яка враховує обертання ушкодженого ротора відносно статора у часі і дозволяє змоделювати сигнал розташованого на статорі датчика віброприскорення; уперше розроблено коло-польову математичну модель для аналізу електромагнітних віброзбуджуючих сил і сигналів датчиків вібрації в асинхронних двигунах при розриві сегментів короткозамикаючих кілець обмотки ротора; розроблено два методи діагностики ушкоджень короткозамкненої обмотки ротора асинхронних двигунів на основі оцінки змін їх електромагнітних вібрацій при появі ушкоджень; розроблено науково-методичне забезпечення для систем вібраційної діагностики; розроблено систему правил діагностики на основі діагностичних ознак і коефіцієнтів, за допомогою яких можливо з високим рівнем достовірності діагностувати вид і ступінь розвитку ушкодження ротора асинхронних двигунів; Предмет і ступінь впровадження: результати дисертаційної роботи використовуються на двох підприємствах: на ВАТ “Науково-виробниче Підприємство “Смілянський електромеханічний завод”, та на ЗАТ “Укратоменергобуд”, м.Київ, а також результати досліджень впроваджено в навчальний процес і використовуються на кафедрі електромеханіки НТУУ “КПІ” при викладанні дисципліни “Шуми та вібрації електричних машин” та виконанні студентами бакалаврських і магістерських робіт; Ефективність впровадження: отримано значний науково-технічний ефект, який полягає в підвищенні можливості чіткої ідентифікації ушкоджень роторів асинхронних двигунів; Сфера використання: системи вібраційного контролю і діагностики короткозамкнених асинхронних двигунів різного типу при різних варіантах ушкоджень ротора.