Разработка и исследование методов и средств диагностики электрических машин на основе измерения их полей рассеяния
Диссертация
Информацию о техническом состоянии объекта диагностирования можно получить также на основе измерения поля рассеяния, существующего вблизи электрической машины и являющегося частью общего магнитного потока. Поскольку поток рассеяния создается фазными токами в обмотках электрической машины, то возникновение дефектов должно приводить к изменениям в спектре поля рассеяния. Использование поля… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Методы и средства диагностики электрических машин
- 1. 1. Поле рассеяния электрических машин
- 1. 2. Методы вибродиагностики
- 1. 3. Диагностика электрических машин на основе измерения электрических параметров
- 1. 4. Диагностика электротрансформаторов
- 1. 5. Принципы построения автоматизированных диагностических комплексов
- 1. 6. Автоматизированные спектроанализаторы
- 1. 7. Выводы
- Глава 2. Исследование переходных процессов в первичных преобразователях индуктивного типа
- 2. 1. Первичные преобразователи индуктивного типа на основе LRщ цепи и LC-контура
- 2. 2. Первичные преобразователи индуктивного типа на основе LDи LZ)/?-K0HTyp0B
- 2. 3. Схемотехническое моделирование переходных процессов в первичных преобразователях индуктивного типа на основе LR-цепи, LC- и LD/J-контуров
- 2. 4. Анализ параметров первичного преобразователя на основе LD/г-контура с помощью схемотехнического моделирования
- 2. 5. Выводы
- Глава 3. Автоматизированный диагностический комплекс
- 3. 1. Многоканальная сенсорная плата сбора данных
- 3. 2. Схемотехническое моделирование сенсорной платы сбора данных. ф
- 3. 3. Конструкции индуктивных датчиков
- 3. 3. 1. Датчик поля рассеяния
- 3. 3. 2. Датчик виброперемещений
- 3. 3. 3. Датчик фазного тока
- 3. 4. Оценка методической погрешности индуктивного датчика магнитного поля
- 3. 5. Программный пакет автоматизированного комплекса
- 3. 5. 1. Драйвер сенсорной платы сбора данных
- 3. 5. 2. Сервисные программы
- 3. 5. 3. Программа «Вибродиагностика»
- 3. 5. 4. Программа «Универсальный спектроанализатор»
- 3. 5. 5. Программа «Анализатор нестационарных процессов»
- 3. 6. Выводы
- Глава 4. Исследование влияния дефектов электрических машин на характеристики поля рассеяния
- 4. 1. Сравнительный анализ характеристик полей рассеяния, фазных токов и вибраций электрических машин
- 4. 2. Диагностика разбаланса ротора электродвигателя
- 4. 3. Диагностика межвитковых замыканий электротрансформатора
- 4. 4. Измерение скольжения асинхронных электродвигателей
- 4. 5. Выводы
Список литературы
- Кацман М.М. Электрические машины. 3-е изд., испр. М.: Высш. шк., 2000.-463 с.
- Копылов И.П. Электрические машины: Учеб. для вузов. — 2-е изд., перераб- М.: Высш. шк.- Логос- 2000.— 607 с.
- Александров Г. Н. Особенности магнитного поля трансформаторов под нагрузкой. // Электричество. 2003, № 5, с. 19−26.
- Основы измерения вибрации. По материалам фирмы DLI (под редакцией Смирнова В.А.). http://www.vibration.ru/osnvibracii.shtml.
- Гольдберг О.Д. Испытания электрических машин. Учеб. для вузов. — 2-е изд., испр.- М.: Высш. шк., 2000.-255 с.
- Карманов С.В. Техническая диагностика — основа рационального обслуживания. // Энергетик. 1998, № 10, — с. 36.
- Бендат Дж., Пирсл А. Применения корреляционного и спектрального анализа. М.: Мир, 1983, — 472 с.
- Смирнов В.И., Сергеев В. А., Жарков В. В. Автоматизированный вибродиагностический комплекс. // Автоматизация и современные технологии. 1999, № 10, — с. 6−8.
- Зинаков В.Е., Цырлин A.J1., Яковлев А. В. Вибродиагностика скрытых дефектов работающих генераторов // Энергетик. 2001, — № 8, — с. 32−35.
- Давыдов В.М., Жуков Р. В. Особенности технической диагностики поршневых компрессорных машин. http://www.vibration.ru/kompresdiagn.shtml.
- Filbert D.: Advanced fault diagnosis for the mass production of small power electric motors. Electromotion, 2, 1995, S. 159−166.
- Schneider Ch., Voigt A. und Filbert D.: Vergleichende Untersuchungen von Methoden analytischer Redundenz. Automatisierungstechnik, 43, 1995, S. 484−489.
- Guhmann C., Ropke K. und Filbert D.: Klassifikation von Zeitreihen mittels fehlersensitiver Filter. Technisches Messen, 61, 1994, S. 16−22.
- Ropke K. und Filbert D.: Die richtige Auswahl von Prufmerkmalen fur die Technische Diagnose, messen, prufen & automatisieren, 31, 1995, S. 44−47.
- Сивокобыленко В.Ф., Нури Абделбассет. Диагностика состояния короткозамкнутых роторов асинхронных машин. // Электричество. 1997, -№ 3. с. 25−26.
- Технические средства диагностирования: Справочник- Под общ. ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 1989, — 671 с.
- Шахов Э.К. Преобразователи информации: классификация и динамические свойства // Датчики и системы. — 2000. № 8. — с. 9−17.
- Han Lei, Voloshin Arkady, Coulter John. Application of the integrating fiber optic sensor for vibration monitoring. Smart Mater, and Struct. № 2, 1995−4, p. 100−106.
- Vieten M. Sensori per misura di vibrazioni. № 8, 1996−29, p. 99−101.
- Sugawara H. Applications of sensors to FA. 3. Sensors that detect vibration. // Techno Jap. № 9, 1995- 28, c. 33−39.
- Аш Ж. и др. Датчики измерительных систем: В 2-х книгах. М.: Мир, 1992.-652 с.
- Левшина Е. С., Новицкий П. В. Электрические измерения физических величин- JL: Энергоатомиздат, 1983.-320 с.
- Eaton William. The inductive proximity sensor: Industry’s workhorse. //1 and CS. 1989,-№ 9, p. 51−53.
- Новицкий П. В., Кнорринг В. Г., Гутников В. С. Цифровые приборы с частотными датчиками. — JI.: Энергия, 1970.- 424 с.
- Шубов И.Г. Шум и вибрация электрических машин— JI.: Энергоатомиздат, 1986 208 с.
- Явленский К.Н., Явленский А. К. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем. — JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1983. 239 с.
- Каппелини В., Константинидис А.Дж., Эмилиани П. Цифровые фильтры и их применение: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1983, 360 с.
- Смирнов В.И., Абакумов В. И., Жарков В. В., Сорокин А. В. Программное обеспечение к многофункциональному измерительному комплексу. // Сборник тезисов 32-ой вузовской НТС профессорско-преподавательского состава. Ульяновск: УлГТУ, 1998. — с.6−7.
- Смирнов В.И., Абакумов В. И., Жарков В. В., Ильин М. Г. Микропроцессорное устройство контроля геометрических размеров. // Внутривузов. сбор. науч. трудов «Радиоэлектронная техника». -Ульяновск: УлГТУ, 1999,-с. 27−29.
- Адаменко В., Жеманюк П., Карасев В., Потапов И. Вибрационная диагностика подшипников авиационного двигателя. // Автоматизация и современные технологии. 1998,-№ 1,-с. 98−101.
- Dendorfer Jurgen, Scheurer Beat. Funktionstest der Hardware elektronischer Baugruppen fur die Fahrzeugtechnik. // tm. 1996, № 10, 356−360.
- Зверлов Б.В., Лисов А. А., Соколов Б. П., Субботин А. А. Определение механических потерь электрических машин роторного типа и установление уровня деградации. // Измерительная техника. 1999, № 4, — с. 55−57.
- Столяров О.А., Червяков В. Б., Щипанов А. А., Любимов С. П., Игнатов В. В., Бреднев С. П. Компьютеризированные стенды испытаний электрических асинхронных двигателей. // Новые промышленные технологии. 1998, Вып. 4−5, с. 285−286.
- Гашимов М.А. Логические методы диагностики технического состояния электрических машин. // Электричество. 1999, № 7, с. 20−26.
- Burth M., Ropke K., Filbert D. Diagnose von Universalmotern mit Hilfe des Storm — und Vibrationssignal, 64, № 2, 1997, S. 47−53.
- Бычков М.Г., Кисельникова A.B., Семенчук B.A. Экспериментальные исследования шума и вибраций в вентильно-индукторном электроприбоде. // Электричество. 1997. — № 12, — с. 41−46.
- Защитное устройство для трехфазных генераторов. Ч. 1. Schutzeinrichtungen fur Drehstromgeneratoren. Teil. I. Der Zweck heiligt die Mittel. Kunze G. Elek. Masch. 2000. 79. № 4, c. 16−19.
- Анализатор состояния статора двигателя. Motor stator condition analyzer: Пат. 6 128 583 США.
- Гашимов М. А., Гаджиев Г. А., Мирзоева С. М. Диагностирование неисправностей обмотки статора электрических машин. // Электрические станции. 1998, -№ 10, с. 30−35.
- Гашимов М.А., Гаджиев Г. А., Мирзоева С. М. Диагностирование эксцентриситета и обрыва стержней ротора в асинхронных электродвигателях без их отключения. // Электротехника. 1998. № 10, с.46−51.
- John D. Kueck, James С. Criscoe, Nissen M. Burstein. Оценка степени деградации ротора серводвигателя с помощью Фурье-анализа сигнала тока. http://www.vibration.ru/oservodvig.shtml.
- Ферреро А. Измерения при несинусоидальных сигналах: новые подходы к старой проблеме науки и техники измерений. // Приборы и системы управления. 1999. № 10. — с. 25−27.
- Яковлев Н.И. Бесконтактные электроизмерительные приборы для диагностирования электронной аппаратуры.-JI.: Энергоатомиздат, 1990.- 256с.
- Поляков Ф.А. Выявление замыканий листов активной стали турбогенераторов электромагнитным методом. // Электрические станции.2002, № 9, с.60−63.
- Бутов А.В., Пикульский В. А., Поляков Ф. А., Шандыбин М. И. Электромагнитный метод выявления замыкания листов активной стали статора турбогенератора. // Электрические станции. 1998, № 11, с. 47.
- Бутов А.В., Пикульский В. А., Поляков Ф. А., Шандыбин М. И. Влияние местоположения замыкания листов на диагностические параметры при электромагнитных испытаниях активной стали турбогенераторов. // Электричество. 2000, № 5, с. 21.
- Виноградова JI.B., Игнатьев Е. Б., Лхамсурэнгийн Т., Попов Г. В. Классификация дефектов в силовых масляных трансформаторах // Высоковольтная техника и электротехнология. Иваново: ИГЭУ, 1999.C.36−41.
- Попов Г. В., Ватлецов А. В., Аль-Хамри С.С. Экспертная поддержка при диагностике состояния силовых трансформаторов. // Электрртехника.2003,-№ 8. с. 5−11.
- Экспертная система «Диагностика+» // www.bjd.ispu.ru.
- Беркович Я.Д. О диагностике энергетического оборудования // Электрические станции. 1989. № 6. С. 16−20.
- РД 153−34.0−46.302−00. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных 6'масле. М.: РАО «ЕЭС России», 2001.
- Попов Г. В., Игнатьев Е. Б. О совершенствовании технологий диагностирования маслонаполненного электротехнического оборудования // Новое в российской энергетике. 2001. № 7. с.28−32.
- Ванин Б.В., Львов Ю. Н., Львов М. Ю. и др. О повреждениях силовых трансформаторов напряжением 110−500 кВ в эксплуатации // Электрические станции. 2001. № 9. с.53−58.
- РД 34.46.501. Инструкция по эксплуатации трансформаторов. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Энергия, 1978.
- Смирнов М.А., Касаткина Т. Е., Гусева Г. П. Дефекты в маслонаполненных силовых трансформаторах, вызывающие разложение электрической изоляции с выделением газообразных продуктов // Тр. ВНИИЭ. 1980. Вып. 60. с. 10−39.
- Русов В.А. Контроль пресовки обмоток и магнитопровода крупных трансформаторов по вибропараметрам. // Электрические станции. — 1998. -№ 6.-с. 52−57.
- Бабаев С.С. Программно-технический комплекс для диагностического контроля и диагностики состояния оборудованияпромышленных объектов в реальном времени. // Приборы и системы управления. 2001, № 9, — с. 6−11.
- Шиляев С.Н., Руднев П. И. Компьютер и виртуальные приборы // Приборы и системы управления. 1997. — № 12. — с. 39−42.
- Никитин О.Р., Поздняков А. Д., Поздняков В. А. Системы виртуальных приборов широкого применения. // Электронная информация и управление. — 2001, № 2, — с. 50−55.
- Романова Е.В., Алексеев В. А. Анализ российского рынка цифровых измерительных приборов. // Промышленные АСУ и контроллеры. — 2002, № 8, с. 56−58.
- Устройство сбора измерительных данных. Datenlogger fur 60 000 Messwerte. Maschinenmarkt. 2001. 107. № 38. с. 117.
- Смит Дж. Сопряжение компьютеров с внешними устройствами. — М.: Мир, 2000. 266 с.
- Руднев П. И., Шиляев С. Н. Виртуальные приборы или как сделать контрольно-измерительную систему быстро и качественно // Контрольно-измерительные приборы и системы. 1998. — № 5. — с. 15−17.
- Руднев П.И., Шиляев С. Н. Один компьютер вся измерительная лаборатория. Спектроанализаторы. // Приборы и системы управления. -1999. — № 3. — с. 24−26.
- Последние разработки WiNRADiO COMMUNICATION // Радио. М.: ВЕГА-ПРИНТ, 1998, № 2.- с. 84.
- Кутепов Ю., Маскаков JI. Радиоприемный модуль фирмы ICOM для персонального компьютера// Радио. М.: ВЕГА-ПРИНТ, 1998, № 4.- с.74−75.
- Виртуальные электрические измерительные приборы и их применение. Wang Zhi-Yong, Ju Zi-Pei. Shanghai ligong daxue xuebao = J. Univ. Shanghai Sci. andTechnol. 2002. 24. № 2. c. 196−199.
- Петров M.H., Белехов Я. С. Построение интерфейса виртуального измерительного прибора. // 4 международная НТК, Зеленоград, 19−21 ноября, 2002: Тезисы докладов. М.: изд. МИЭТ. 2002, с. 124−125.
- Соколов Д.В. Сравнительные характеристики сборщиков-спектроанализаторов фирм-производителей. // http://www.vibration.ru/srawharaktersbor.shtml
- Примеры из вибродиагностики. Электродвигатели и вентиляторы. http://www.vibration.ru/balansdca20001 .shtml.
- Агамалов Ю. Р., Кнеллер В. Ю., Будницкая Е. А. и др. Быстродействующий многофункциональный мост переменного тока // Приборы и системы управления. 1998, № 5. — с. 24−25.
- Малиновский В. Н. Цифровые измерительные мосты. М.: Энергия, 1976.-192 с.
- Тюкавин А. А. Теория уравновешивания и методы синтеза мостов переменного тока для измерения параметров многоэлементных двухполюсников. Ульяновск: УлГТУ, 1998. 187 с.
- Орнатский П. П. Автоматические измерения и приборы. — Киев.: Высш. школа, 1986.-504 с.
- Мартяшин А. И., Шахов Э. К., Шпяндин В. М. Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерения. М.: Энергия, 1976.-392 с.
- Шляндин В. М., Рыжевский А. Г., Кирин Ю. П. Об использовании переходных процессов для измерения комплексных составляющих // Приборы и системы управления. 1971. — № 3. — с. 25−28.
- Рыжевская Т. Н., Шахов Э. К. Преобразователь R, С и L- параметров в частотно-временной сигнал // Приборы и техника эксперимента. — 1972. -№ 4.-с. 155−156.
- Смирнов В.И., Жарков В. В. Новый способ преобразования параметров индуктивных датчиков и измерительные устройства на его основе. // Датчики и системы. 2001, № 4.- с. 19−22.
- Шляндин В.М. Цифровые измерительные устройства. — М.: Высш. школа, 1981 —335 с.
- Разевиг В. Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ: В 4 выпусках. Вып. 2: Общие сведения. Графический ввод схем. — М.: Радио и связь, 1992. — 45 с.
- Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ: В 4 выпусках. Вып. 2: Модели компонентов аналоговых устройств. М.: Радио и связь, 1992. — 64 с.
- Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ: В 4 выпусках. Вып. 3: Моделирование аналоговых устройств. М.: Радио и связь, 1992. — 120 с.
- Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ: В 4 выпусках. Вып. 4: Моделирование смешанных устройств. М.: Радио и связь, 1992. — 71 с.
- Смирнов В.И., Жарков В. В., Ильин М. Г. Автоматизированный комплекс для диагностики функционального состояния электрических машин // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2000, № 7.-с.81−83.
- Смирнов В.И., Сергеев В. А., Жарков В. В., Ильин М. Г. Многофункциональный измерительный комплекс. // Измерительная техника. 2000,-№ 1,-с. 6−7.
- Смирнов В.И., Сергеев В. А., Абакумов В. И., Ильин М. Г. Специализированная сенсорная плата расширения. // Приборы и системы управления. 1999,-№ 10,-с. 57−58.
- Смирнов В.И., Абакумов В. И., Жарков В. В. Многофункциональный виртуальный прибор. // Сборник тезисов 33-ей вузовской науч.-техн. конф. профессорско-преподавательского состава. Ульяновск: УлГТУ, 1999. -с.18−19
- Смирнов В.И., Абакумов В. И., Жарков В. В., Ильин М. Г. Новая схема первичного преобразователя и виртуальный прибор на ее основе. // Ученые записки УлГУ. Серия физическая. Ульяновск: УлГУ. 1999.-вып. 1(6).-с.88−90.
- Рыжевская Т.И., Рыжевский А. Г., Шляндин В. М. Способ преобразования выходных параметров R, С, L- датчиков в интервал времени // Приборы и системы управления. 1971. — № 1. -с. 32−34.
- Сергеев А.Г., Крохин В. В. Метрология: Учеб. пособие для вузов М.: Логос, 2000.- 408 с.
- Смирнов В.И. Индуктивный датчик магнитного поля. // Метрология. 1999,-№ 10,-с. 35−37.
- Смирнов В.И., Жарков В. В. Оценка методической погрешности вихретокового датчика, обусловленной влиянием размеров объекта измерений. // Внутривузовский сборник научных трудов «Радиоэлектронная техника». Ульяновск: УлГТУ, 2001. с. 110−112.
- Немцов М.В. Справочник по расчету параметров катушек индуктивности.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат, 1989 192с.
- Смирнов В.И., Абакумов В. И., Жарков В. В., Ильин М. Г. Автоматизированный измеритель влажности. // // Внутривузовский сборникнаучных трудов «Радиоэлектронная техника». Ульяновск: УлГТУ, 1999, — с. 29−31.
- Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике. — М.: Наука, 1981.-720 с.
- Шаповалов Г. А. Физические и инструментальные основы спектрального анализа // Контрольно-измерительные приборы и системы. — 1998.-№ 6. — с. 15−18.
- Смирнов В.И., Жарков В. В., Ильин М. Г. Автоматизированный вискозиметр. //Измерительная техника. 2000, № 6. с.46−47.
- Смирнов В.И., Жарков В. В., Ильин М. Г. Измерение реологических характеристик жидких и пастообразных веществ. И Актуальные проблемы физической и функциональной электроники. Тезисы докладов школы-семинара (проект А-0066). Ульяновск: УлГТУ, 1999, с. 47.
- Смирнов В.И., Жарков В. В. Измерение параметров электродвигателя в нестационарных режимах работы. // Внутривузовский сборник научных трудов «Радиоэлектронная техника». Ульяновск: УлГТУ, 2000. с. 53−56.
- Миронов И. А. Автоматизированная система мониторинга электрооборудования на ПС 110−750 кВ. // Электрические станции. 2003, № 4, с.31−32.
- А.В. Барков, Н. А. Баркова. Интеллектуальные системы мониторинга и диагностики машин по вибрации. http://www.vibrotek.com/russian/articles/intelect-rus/index.htm
- А.В.Барков, Н. А. Баркова, А. Ю. Азовцев. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации. — изд. СПб Государственного морского технического университета, г. СПб, 2000, 169 с.
- Glenn D. White. Основы анализа данных и поиска неисправностей. http://www.vibration.ru/osnanalizai.shtml.
- Смирнов В.А. Примеры из вибродиагностики оборудования. http://www.vibration.ru/primervibrodiagn.shtml.
- Смирнов В.И., Жарков В. В. Измерение полей рассеяния электрических машин. // Межвузовский сборник научных трудов «Электроника, приборостроение, электроэнергетика». Ульяновск. 2000, с. 6163.
- Булычев А.В., Ванин В. К. Метод контроля состояния механической части асинхронного электродвигателя. // Электротехника. 1997, № 10, с. 5−10.
- Марпл С. П. Цифровой спектральный анализ и его приложения. — М.: Мир, 1990.-584 с.
- Медведев С.Ю. Преобразование Фурье и классический цифровой спектральный анализ, http://www.vibration.ru/preobrazfur.shtml
- Куликовский K. JL, Купер В. Я. Методы и средства измерений: Учеб. пособие для вузов-М.: Энергоатомиздат, 1986.-448 с.
- Мурашев B.C. Диагностика состояния обмотки статора турбоэлектодвигателя без разборки машины, http://diagnostica-em.narod.ru.
- Гашимов М.А. Диагностическое исследование межвиткового замыкания в асинхронных электродвигателях. // Электрические станции. 1986, -№ 11, с. 23−26.
- Гемке Р.Г. Неисправности электрических машин. Л.: Энергия, 1975,356с.
- Коротков А.В., Погодин Н. В., Поликарпов А. Н., Борцов В. М. Комплексное обследование силовых трансформаторов. // Промышленная энергетика. 2003, № 4, с. 21.
- Гольдберг О.Д. Научные основы диагностики и управления качеством асинхронных двигателей. // Электричество. 1986, — № 1, — с. 20−22.
- ГОСТ-11 828. Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний.
- Андрианов М.В. Цифровой способ измерения скольжения при испытаниях асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. // Электротехника. 2002, № 10, с.34−36.
- Ахметвалеева Л.В., Хасанов Р. Л. Микропроцессорная система для измерения скорости вращения двигателя. // Электроэнергетика: Межвузовский тематич. сборник науч. трудов, казанского филиала Моск. энергетич. инст. Казань: изд. КФ МЭИ. 1998, с. 25−27.
- Смирнов В.И., Жарков В. В., Картышов К. В. Диагностика электрических машин методом измерения их полей рассеяния. // Внутривузовский сборник научных трудов «Радиоэлектронная техника». -Ульяновск: УлГТУ, 2002, с. 108−110.