Купить статью

Исследование направлено на повышение надежности сложных технических систем, включающих такой компонент, как асинхронный электродвигатель, посредством отслеживания их текущего состояния. Общая задача исследования заключается в обосновании возможности использовать для диагностики неисправности механической цепи электродвигателя такой фактор, как вектор тока статора, колебания которого берутся в качестве наблюдаемого параметра. Для обоснования правомерности такого решения привлечен аппарат математического моделирования с проведением вычислительного эксперимента. Для этого были предварительно сформулированы цель и условия его проведения, позволившие получить достаточную доказательную базу. Математическая модель асинхронного электродвигателя дополнена функциями импульсной нагрузки в форме рядов Фурье, представленной прямоугольными знакопеременными и знакопостоянными импульсами, частота следования которых равна частоте вращения вала электродвигателя. Для проведения вычислительного эксперимента были разработаны проблемно-­ориентированные алгоритм и Maple-программа. Оригинальной чертой математической модели, алгоритма и программы является увязка момента нагрузки с углом поворота ротора, что характерно для поврежденных механических цепей асинхронных электродвигателей. На математической модели выявлены эффекты воздействия на серийный асинхронный электродвигатель импульсов момента нагрузки от поврежденного подшипника, а также эффекты воздействия на него импульсов момента от периодических ударов, возникающих в поврежденной механической цепи. В обоих случаях зафиксированы колебания модуля вектора тока статора, совпадающие с частотой вращения ротора. Результаты вычислительного эксперимента свидетельствуют о том, что колебания тока статора позволяют достоверно судить о состоянии механической цепи электродвигателя. Материалы исследования могут быть использованы эксплуатирующими организациями для создания систем инструментального контроля текущего технического состояния парка асинхронных электродвигателей.