Спосіб діагностування підшипникових вузлів електричних машин

Спосіб діагностування підшипникових вузлів електричних машин шляхом подачі на обмотки або окремі частини обмотки, відключеної електричної машини, напруги, достатньої для переміщення ротора в радіальному напрямі, який відрізняється тим, що перед експлуатацією електричної машини, в якій визначені зазори в підшипникових вузлах, проводять її тарування на місці встановлення, шляхом вимірювання віброшвидкості електричної машини при подачі імпульсної напруги на обмотку, розміщену у верхній частині статора, та визначення коефіцієнта впливу зазору на віброшвидкість K за формулами: для підшипників ковзання - K ; V2 , де - величина зазору, мм; V - значення віброшвидкості, мм/с, а в процесі експлуатації цієї електричної машини для контролю зазорів в підшипникових вузлах подають на ту ж обмотку, що і при таруванні, таку саму імпульсну напругу та вимірюють віброшвидкість і визначають більшу величину зазору в підшипникових вузлах за формулами: K V; для підшипників кочення для підшипників ковзання K V2 . C2 V (13) для підшипників кочення - K Недоліком способу є складність виділення параметрів вібрацій, створюваних підшипниковими вузлами в електричних машинах, від параметрів вібрацій, пов'язаних із неврівноваженістю ротора і несиметрією магнітних полів обмоток ротора і статора при їх роботі. Також відомий спосіб діагностування підшипникових вузлів електричних машин без розбирання (А.с. СРСР №480901, G01В7/14, 03.05.73), відповідно якому на статорні обмотки, або їх частини, подають напругу, достатню для переміщення ротора в радіальному напрямі, вимірюють величину переміщення кінця вала і за величиною цього пе (19) Винахід відноситься до експлуатації електричних машин і може бути використаний при діагностуванні підшипникових вузлів електричних машин, зокрема, автотракторних стартерів. Відомий спосіб діагностування підшипникових вузлів в процесі їх роботи (А.с. №771473 G01Η1/08, БИ №38, 1980) згідно з яким проводять вимірювання, підсилення і авто нормування сигналу вібрації, виділення із сигналу вібрації амплітуди в смузі інформативних частот і підсилення сигналу, а стан підшипникових вузлів визначають за величиною виділених різних за часом частот. UA (11) (21) a200713167 (22) 27.11.2007 (24) 10.12.2010 (46) 10.12.2010, Бюл.№ 23, 2010 р. (72) МОЛОДИК МИКОЛА ВОЛОДИМИРОВИЧ, ДЕРКАЧ АНАТОЛІЙ ОПАНАСОВИЧ, КОНДРАТЮК ЮРІЙ ПАВЛОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР "ІНСТИТУТ МЕХАНІЗАЦІЇ І ЕЛЕКТРИФІКАЦІЇ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА" УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК (56) SU 1695239 A1, 30.11.1991 РУСОВ В. А. Спектральная вибродиагностика/ Глава 4.5. Проблемы подшипников скольжения. Знайдено в Internet. {http://web.archive.org/web/20020721124651/http://vi brocenter.ru/book5.htm} СМИРНОВ В.А. Вибрационная диагностика подшипников качения двигателя НК-12СТ газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3. Знайдено в Internet. SU 771461 A1, 25.10.1980 SU 1308958 A1, 07.05.1987 SU 1538034 A1,23.01.1990 SU 480901 A1, 15.08.1975 SU 771473 A1, 15.10.1980 ЛЕОНТЬЕВ М. К., КАРАСЕВ В. А, ПОТАПОВА О. Ю., ДЕГТЯРЕВ С. А. Динамика ротора в подшип 2 92744 1 3 92744 4 реміщення судять про зазор в підшипникових вузВстановлено, що за незмінних умов діагностуванлах. ня: місця встановлення і кріплення електричної Недоліком відомого способу є необхідність при машини, сили і частоти імпульсів струму - віброшдіагностуванні підшипникових вузлів електричних видкість електричної машини залежить лише від машин, в яких відсутній доступ до кінців валу ровеличини зазору в підшипникових вузлах і визнатора, проведення додаткових розбиральних робіт чається в основному більшим зазором. (знімання електричної машини з робочих механізКоефіцієнт впливу зазору на віброшвидкість мів, знімання з валу електричних машин привідних K , який враховує конструктивні параметри елекшківів, тощо), що значно підвищує трудомісткість тричної машини, її кріплення, силу протягування діагностування. ротора та частоту імпульсів струму для конкретної В основу винаходу поставлена задача створиелектричної машини при незмінних умовах діагноти спосіб діагностування підшипникових вузлів стування постійний. електричних машин, в якому за рахунок введення Зв'язок величини більшого зазору в підшипнових операцій вимірювання досягається визнаникових вузлах і віброшвидкості електричної мачення ступеня зношення підшипникових вузлів без шини визначається за формулами 3 і 4: розборки та зменшення трудомісткості діагностуТому достатньо перед вводом в експлуатацію вання. електричної машини визначити зазори в підшипПоставлена задача вирішується завдяки тому, никових вузлах (для нових беруться номінальні), що в способі діагностування підшипникових вузлів виміряти віброшвидкість електричної машини на електричних машин, який включає подачу на обмісці встановлення, визначити коефіцієнт впливу мотки або окремі частини обмотки відключеної зазору на віброшвидкість K і в подальшому в електричної машини напруги, достатньої для переміщення ротора в радіальному напрямі, згідно із процесі експлуатації проводити контроль зазору в винаходом перед експлуатацією електричної мапідшипникових вузлах за віброшвидкістю. шини, в якій визначені зазори в підшипникових Суть винаходу пояснюється таким прикладом. вузлах, проводять її тарування на місці встановВ автотракторному стартері СТ130 за допомолення, шляхом вимірювання віброшвидкості елекгою стандартних засобів вимірюваної техніки (ЗВТ) тричної машини при подачі імпульсної напруги на визначали зазори в підшипникових вузлах після обмотку, розміщену у верхній частині статора, та чого стартер встановлювали на двигун внутрішвизначення коефіцієнта впливу зазору на віброшнього згорання. Шляхом відключення щіток здійснювали живлення лише однієї полюсної обмотки, видкість K за формулами: розміщеної у верхній частині статора, імпульсним для підшипників кочення постійним струмом силою 90А частотою 3Гц. За допомогою приладу ВИП-2 вимірювали віброшви(1) K ; V дкість корпусу стартера. При зазорах в підшипнидля підшипників ковзання кових вузлах стартера 0,093мм і 0,1мм віброшвидкість становила V=0,4мм/с. K ; (2) Так як в стартері встановлені підшипники ковV2 зання, розрахунок коефіцієнта K для більшого де - величина зазору, мм; зазору проводили за формулою 2: V - значення віброшвидкості, мм/с. В процесі експлуатації цієї електричної маши0,1 K 0,6925. ни для контролю зазорів в підшипникових вузлах V2 0,38 2 подають на ту ж обмотку, що і при таруванні, таку В подальшому змінювали зазор в одному підсаму імпульсну напругу та вимірюють віброшвидшипниковому вузлі стартера (з боку приводу, в кість і визначають більшу величину зазору в підумовах експлуатації цей підшипниковий вузол шипникових вузлах за формулами: зношується значно швидше) і проводили діагносдля підшипників кочення тування при незмінних умовах та визначали вели(3) K V; чину зазору за формулою 4. для підшипників ковзання В таблиці 1 наведені результати визначення зазору в підшипникових вузлах стартера СТ130 за (4) K V 2. допомогою стандартних ЗВТ і за віброшвидкістю. При подачі на обмотку електричної машини імпульсів струму ротор притягується до статора, що приводить до вібрації електричної машини. Таблиця 1 Дані визначення зазору в підшипникових вузлах статора СТ130 за віброшвидкістю Віброшвидкість, мм/с 0,38 0,46 0,54 0,6 Зазор в підшипниковому вузлі, мм Визначений ЗВТ Визначений згідно винаходу од 0,15 0,147 0,2 0,202 0,25 0,249 5 92744 Аналогічно було проведено визначення зазорів в підшипникових вузлах асинхронного електродвигуна 4А80В6. Для цього в обмотці електродвигуна було зроблено додатковий вивід від з'єднання між котушками однієї фази. Розрахунок 6 коефіцієнта впливу зазору на віброшвидкість K проводили за формулою 1, а величини зазору - за формулою 3, результати вимірювань і розрахунку зазорів наведено в таблиці 2. Таблиця 2 Дані визначення зазору в підшипникових вузлах електродвигуна 4А80В6 за віброшвидкістю Віброшвидкість, мм/с 0,23 0,69 1,47 2,65 Зазор в підшипниковому вузлі, мм Визначений ЗВТ Визначений згідно винаходу 0,01 0,03 0,03 0,065 0,064 0,11 0,115 Дані таблиць 1-2 підтверджують можливість діагностування підшипникових вузлів електричних машин запропонованим способом. Комп’ютерна верстка А. Рябко 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