Березниченко В. О. Ємнісні вимірювачі радіального биття циліндричних поверхонь валів потужних гідрогенераторів

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0825U000317

Здобувач

Спеціальність

  • 152 - Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка

01-02-2023

Спеціалізована вчена рада

PhD 728

Інститут електродинаміки Національної академії наук України

Анотація

Дисертація присвячена розвитку ємнісного методу вимірювання радіального биття циліндричних поверхонь валів в потужних гідрогенераторах шляхом створення нових вимірювачів биття та методів моделювання сенсорів радіального биття циліндричних поверхонь валів в потужних гідрогенераторах ГЕС та ГАЕС України з урахуванням конструктивних особливостей об'єкту діагностування в середовищі Comsol Multiphysics. Актуальність розвитку методів проектування та дослідження сенсорів створення сенсорів радіального биття циліндричних поверхонь валів потужних гідрогенераторів із підвищеною точністю, завадостійкість та роздільною здатністю зумовлена необхідністю покращення оцінки стану обладнання електростанцій в процесі експлуатації. Наведено основні характеристики та типів виконання потужних гідроагрегатів та особливості забезпечення контролю і діагностування їх конструктивних вузлів. Проаналізовано дефекти вузлів гідроагрегатів для визначення, яких використовуються дані результатів вимірювання параметрів радіальної вібрації вала та критерії оцінки биття та вібрацій валів потужних гідроагрегатів. Описані методи та засоби контролю параметрів биття вала, а також системи контролю і діагностування технічного стану гідроагрегатів в яких вони використовуються. Показано, що серед великої різноманітності методів та засобів контролю виділяють ємнісні сенсори для вимірювання, як додаткових параметрів в системах вібраційного контролю та діагностики гідроагрегатів. Це пов'язано з порівняно простою технологією виготовлення електроємних перетворювачів. їх високою точністю, роздільною здатністю, відтворюваністю та стабільністю в умовах різних факторів, що дестабілізують. Наведено результати створення та дослідження мультифізичних моделей ємнісних сенсорів, обґрунтування вибору оптимальної топології сенсорів в залежності від конструктивних параметрів об'єкту діагностування, оцінці впливу технології виготовлення сенсорів на їх функції перетворення та розробленню шляхів мінімізації похибок вимірювання, оцінці основних похибок ємнісних сенсорів.

Публікації

1. Zaitsev Ie., Levytskyi A., Bereznychenko V. Hybrid diagnostics systems for power generators faults: systems design principle and shaft run-out sensors. Power systems research and operation: Selected problems / editors: Kyrylenko O., Zharkin A. and other. Springer, 2021, P. 71 – 98. DOI: 10.1007/978-3-030-82926-1_4. Index in SCOPUS.

2. Zaitsev Ie.O., Levytskyi A.S., Novik A.I., Bereznychenko V.O., Smyrnova A.M. Research of a capacitive distance sensor to grounded surface. Telecommunications and Radio Engineering. 2019. No.78(2):5-18 P.173-180. Index in SCOPUS, IF 0.408.

3. Zaitsev I., Bereznychenko V., Bajaj M., Taha I.B.M., Belkhier Y., Titko V., Kamel S. Calculation of capacitive-based sensors of rotating shaft vibration for fault diagnostic systems of powerful generators. Sensors. 2022. vol. 22(1634). 19 p. DOI: 10.3390/s22041634. Index in SCOPUS, Q1, IF 3.847.

4. Березниченко В.О. Розрахунок функції перетворення ємнісного сенсора радіального биття валів засобами комп’ютерного моделювання. Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України. 2021. № 58. C. 107–112. DOI: 10.15407/publishing2021.58.107.

5. Березниченко В.О., Зайцев Є.О. Безконтактний ємнісний сенсор системи контролю параметрів биття валів потужних електричних машин. Праці Інституту електродинаміки НАН України. 2020. № 57. C. 81 – 88. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2020.57.081.

6. Левицький А.С., Зайцев Є.О., Березниченко В.О. Особливості вимірювання радіального биття циліндричних поверхонь валу гідроагрегату. Гідроенергетика України. 2019. № 1-2. C. 39 – 44.

7. Левицький А. С., Березниченко В. О., Зайцев Є. О. Відносна та абсолютна радіальна вібрація вала вертикального гідроагрегата. Гідроенергетика України. 2019. № 3-4. С. 68 – 72.

8. Левицький А.С., Березниченко В.О., Зайцев Є.О. Сучасні системи вібродіагностики гідроагрегатів з вимірювачами абсолютної та відносної вібрації валів. Гідроенергетика України. 2021. № 1-2. C. 57 – 66.

9. Zaitsev I., Levytskyi A., Bereznychenko V. Development shaft run-out measurement transducers for powerful generators fault control system with capacitive coplanar concentric sensor. Theory and practice of science: key aspects: Proc. of the I Int. scientific and practical conference. February 19-20, 2021. Rome, Italy: Dana, 2021. Pp. 1014 – 2021. DOI: https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.02.2021.103.

10. Березниченко В.О. Вимірювач биття циліндричних поверхонь валів гідрогенераторів із ємнісним компланарно концентричним сенсором. Збірник матеріалів І науково-технічної конференції молодих вчених та спеціалістів Інституту електродинаміки Національної академії наук України. 15 березня 2021 р. , м. Київ, Україна, 2021. С.33 – 37.

11. Березниченко В.О. Дослідження методів комп’ютерного моделювання ємнісних сенсорів. Збірник матеріалів XXXIX Науково-технічної конференції молодих вчених та спеціалістів інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України (до 40-річчя інституту). 12 травня 2021 р., м. Київ Україна, 2021. С.35 – 38.

Схожі дисертації