Спосіб контролю справності стрижнів короткозамкненої обмотки ротора асинхронного двигуна

Спосіб контролю справності стрижнів короткозамкненої обмотки ротора асинхронного двигуна, що включає реєстрацію струму статора, на який подано напругу живлення, вимірювання миттєвих 3 величинах струму і напруги обмотки статора. Недоліком даного способу є те, що для його реалізації потрібний складний гармонійний аналіз, а також те що для вимірів струмів або напруг третьої гармоніки (нульової послідовності) потрібно підключення до місця з'єднання обмоток статора в «зірку», що не має виводу в типовому виконанні електродвигуна. Найбільш близьким по технічній сутності до способу, що заявляється, є спосіб діагностики стану роторних обмоток асинхронних електродвигунів [А.C. 800906 (СССР) Способ определения повреждений стержней беличьей клетки роторов асинхронных электродвигателей/ Брюханов Г.А., Князев С.А. Опубл. В Б. И., 1981, №4], що використовує будь-який, передбачений в експлуатації пуск агрегату, за допомогою аналізу пускового струму статора в одній з фаз двигуна. Сутність методу полягає в порівнянні кожного попереднього амплітудного значення струму фази з наступним і при певній різниці цих величин можна визначити наявність дефектів в обмотці ротора. Недоліком цього способу є те, що він має обмеження для застосування в експлуатації, тому що його реалізація можлива лише в пусковому режимі електродвигуна, а порівняння струмів виконується для різних моментів часу. Використання пускового режиму також не дозволяє виявляти дефекти стрижнів короткозамкненої обмотки асинхронного електродвигуна на ранній стадії їх розвитку, якщо ці дефекти виникли під час експлуатації електродвигуна у період між пусками. Загальними ознаками найближчого аналога, з ознаками технічного рішення способу контролю справності стрижнів короткозамкненої обмотки ротора асинхронного двигуна, що заявляється, є реєстрація струму статора, на який подано напругу живлення, вимірювання миттєвих значень струму однієї з фаз статора за певний проміжок часу, порівняння між собою суміжних значень струму. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу контролю справності стрижнів короткозамкнених обмоток ротора асинхронних електродвигунів за рахунок виявлення дефектів стрижнів на ранній стадії їх розвитку, що забезпечує підвищення надійності функціонування електродвигунів, а також дозволяє впровадити технологію обслуговування електродвигунів «по стану», яка є джерелом істотного підвищення конкурентноздатності, рентабельності і прибутковості підприємства. Поставлена задача вирішується тим, що в способі контролю справності стрижнів короткозамкненої обмотки ротора асинхронного двигуна, що включає реєстрацію струму статора, на який подано напругу живлення, вимірювання миттєвих значень струму однієї з фаз статора за певний проміжок часу, порівняння між собою суміжних значень струму, згідно корисної моделі, додатково вимірюють миттєві значення струму статора ще в одній 15261 4 із фаз в сталому режимі роботи електродвигуна під навантаженням і порівнюють миттєві значення струмів двох фаз, при цьому про наявність дефекту стрижнів короткозамкненого ротора судять по ступеню розмитості фазового картинау функціональної залежності між миттєвими значеннями струмів двох фаз електродвигуна. На фігурі представлено функціональні залежності струму однієї фази від струму іншої фази статора електродвигуна (фазові картинаи), які відповідають справному стану короткозамкненого ротора (а) і наявності в ньому дефектів (б). Дані залежності отримані для електродвигуна типу А13-62-8 з номінальними потужністю 630кВт і напругою 6кВ, шляхом реєстрації за допомогою цифрового осцилографа миттєвих значень фазних струмів і побудовою фазового картинаа на екрані монітора ПЕОМ. У випадку симетричності ротора струми в його обмотці можна представити симетричною багатопроменевою зіркою. При обриві навіть одного стрижня ця система стає несиметричною і її можна представити симетричною системою прямої, зворотної й нульової послідовностей. Магнітне поле від струмів ротора прямої послідовності обертається синхронно з полем статора, а поле від струмів зворотної послідовності обертається убік, зворотний обертанню ротора із частотою, що є функцією ковзання. Це поле наводить в обмотці статора струми, які, замикаючись через мережу, накладаються на фазні струми статора й викликають їх пульсації. Величина пульсацій залежить від кількісного співвідношення ушкоджених стрижнів від їхньої загальної кількості в короткозамкненій обмотці. Фазовий картина, що представляє собою функціональну залежність між миттєвими значеннями струмів двох фаз, для справного електродвигуна в сталому режимі роботи під навантаженням утворює еліпс. Через нерівність періодів фазного струму статора й струму зворотної послідовності при наявності дефектів стрижнів короткозамкненого ротора електродвигуна фазовий картина товщає (розмивається), що є ознакою виникнення такого роду дефектів. Практична реалізація запропонованого способу контролю справності стрижнів короткозамкненої обмотки ротора асинхронного двигуна дозволяє вчасно визначити виникаючі несправності, запобігти раптовому відмовленню в роботі і порушенню відповідальних технологічних процесів на електричних станціях і у вузлах навантаження, при яких народному господарству наносяться моральні і матеріальні збитки. В умовах постійного погіршення технічного стану електрообладнання запропонований спосіб може бути успішно розповсюджений в системах власних потреб електростанцій і на підприємствах, де експлуатуються асинхронні електродвигуни з короткозамкненим ротором. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 15261 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601