EA044656B1 - METHOD FOR DIAGNOSTICS TECHNICAL CONDITION OF ROTOR EQUIPMENT - Google Patents
METHOD FOR DIAGNOSTICS TECHNICAL CONDITION OF ROTOR EQUIPMENT Download PDFInfo
- Publication number
- EA044656B1 EA044656B1 EA202390109 EA044656B1 EA 044656 B1 EA044656 B1 EA 044656B1 EA 202390109 EA202390109 EA 202390109 EA 044656 B1 EA044656 B1 EA 044656B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- equipment
- amplitudes
- tested
- ranks
- diagnostic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 6
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000001793 Wilcoxon signed-rank test Methods 0.000 claims 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Description
Изобретение относится к области технической диагностики, в частности к способам диагностики технического состояния электроприводного оборудования, и может быть использовано для мониторинга вибраций роторного оборудования атомных станций.The invention relates to the field of technical diagnostics, in particular to methods for diagnosing the technical condition of electric drive equipment, and can be used to monitor vibrations of rotor equipment of nuclear power plants.
Контроль технического состояния роторного оборудования необходим для выявления дефектов, связанных с явлениями износа вращающихся элементов; перекосом, дефектом подшипников; неравномерностью воздушного зазора между ротором и статором двигателя; идентификацией дефектов деталей редуктора - подшипников, кинематических пар.Monitoring the technical condition of rotary equipment is necessary to identify defects associated with wear phenomena of rotating elements; misalignment, defective bearings; uneven air gap between the rotor and stator of the engine; identification of defects in gearbox parts - bearings, kinematic pairs.
Известен способ диагностирования электрооборудования (патент РФ на изобретение № 2117957), заключающийся в определении технического состояния электроприводного оборудования непосредственно по портрету внешнего низкочастотного электромагнитного поля, при этом сигнал, индуцируемый под действием магнитной напряженности в катушке измерительного элемента, размещенного в зоне лобовых частей обмотки статора электродвигателя, после его преобразования и регистрации сравнивают с исходными величинами внешнего поля, хранящимися в банке данных и соответствующих различным режимам работы электродвигателя.There is a known method for diagnosing electrical equipment (RF patent for invention No. 2117957), which consists in determining the technical condition of electric drive equipment directly from the portrait of an external low-frequency electromagnetic field, with the signal induced under the influence of magnetic intensity in the coil of the measuring element located in the area of the frontal parts of the stator winding of the electric motor , after its transformation and registration, it is compared with the original external field values stored in the data bank and corresponding to various operating modes of the electric motor.
Недостатками вышеуказанных технических решений является использование дополнительного оборудования, что повышает материальные и эксплуатационные затраты и усложняет процесс диагностики.The disadvantages of the above technical solutions are the use of additional equipment, which increases material and operating costs and complicates the diagnostic process.
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является способ диагностики технического состояния электроприводной арматуры (патент РФ на изобретение № 2456629), заключающийся в сравнении измеряемых величин спектра тока электродвигателя с исходными величинами, хранящимися в базе данных, и включающий измерение в процессе работы электродвигателя механических вибраций, фиксируемых в электрическом сигнале тока в обмотках статора асинхронного электродвигателя, который используют в качестве датчика вибраций, причем после измерения сигнала тока со статора асинхронного двигателя осуществляют его обработку и преобразование, при этом в качестве диагностического параметра используют спектр тока, причем частота сигнала тока нормирована к частоте сети, а по изменению амплитуды собственных частот узлов арматуры и электропривода судят о развитии дефекта, при этом при неизменной амплитуде ставят диагностическое заключение норма, при слабом линейном росте амплитуды - диагностическое заключение работоспособное состояние, при экспоненциальном или параболическом росте - диагностическое заключение состояние, предшествующее отказу оборудования, а при появлении различий между измеряемыми и базовыми величинами спектра, превышающих допустимые параметры рассогласования, делают вывод о неисправности конкретного узла электроприводной арматуры.The closest analogue to the claimed technical solution is a method for diagnosing the technical condition of electric drive valves (RF patent for invention No. 2456629), which consists of comparing the measured values of the electric motor current spectrum with the initial values stored in the database, and including measuring mechanical vibrations during operation of the electric motor, recorded in the electric current signal in the stator windings of an asynchronous electric motor, which is used as a vibration sensor, and after measuring the current signal from the stator of the asynchronous motor, it is processed and converted, while the current spectrum is used as a diagnostic parameter, and the frequency of the current signal is normalized to the frequency network, and by changing the amplitude of the natural frequencies of the valve and electric drive units, the development of the defect is judged, while with a constant amplitude a diagnostic conclusion is given as normal, with a weak linear increase in the amplitude - a diagnostic conclusion is a working state, with exponential or parabolic growth - a diagnostic conclusion is a state preceding failure equipment, and when differences appear between the measured and basic spectrum values that exceed the permissible mismatch parameters, a conclusion is drawn about a malfunction of a specific unit of electric drive valves.
Недостатком ближайшего аналога является низкая точность измерений диагностических сигналов, определяемых в виде амплитуд и отличающихся на разных временных участках.The disadvantage of the closest analogue is the low accuracy of measurements of diagnostic signals, defined in the form of amplitudes and differing in different time periods.
Задачей, достигаемой предлагаемым изобретением является повышение качества обнаружения неисправности роторного оборудования для анализа возможности его дальнейшей эксплуатации.The objective achieved by the proposed invention is to improve the quality of fault detection of rotary equipment to analyze the possibility of its further operation.
Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, заключается в снижении погрешности измерений и анализа диагностических сигналов.The technical result achieved by the present invention is to reduce the measurement error and analysis of diagnostic signals.
Сущность изобретения состоит в том, что в способе диагностики технического состояния роторного оборудования, заключающемся в определении и оценке механических вибраций оборудования, предложено предварительно измерять и записывать за контрольный промежуток времени величину эталонного диагностического сигнала заведомо исправного оборудования того же типа, что и проверяемое роторное оборудование, а затем за контрольный промежуток времени измерять и записывать диагностические сигналы в процессе работы проверяемого оборудования, после чего разбивать произведённые записи эталонного сигнала и сигнала проверяемого оборудования на не менее чем пять участков продолжительностью не менее двух секунд, каждый участок записи эталонного и проверяемого сигналов преобразовывать в спектр, представляющий собой распределение амплитуд по частотам, осуществлять выборку амплитуд спектров диагностических сигналов проверяемого и исправного оборудования на частотах проявления отклонений проверяемого и эталонного сигналов, а затем вычислять модули разности амплитуд спектров проверяемого и исправного оборудования и осуществлять ранжирование модулей разности и суммирование полученных рангов, а сумму полученных рангов сравнивать с критическим значением, после чего делать вывод о превышении роторным оборудованием регламентированных значений вибрации и, как следствие, его неисправности в случае, если сумма полученных рангов превышает критическое значение, или об исправности оборудования электродвигателя, если сумма полученных рангов меньше критического значения.The essence of the invention is that in the method for diagnosing the technical condition of rotary equipment, which consists in determining and assessing the mechanical vibrations of the equipment, it is proposed to first measure and record over a control period of time the value of the reference diagnostic signal of known-good equipment of the same type as the rotary equipment being tested, and then, over a control period of time, measure and record diagnostic signals during operation of the equipment under test, and then divide the recordings of the reference signal and the signal of the equipment under test into at least five sections lasting at least two seconds, convert each section of the recording of the reference and test signals into a spectrum , which is the distribution of amplitudes by frequency, sample the amplitudes of the spectra of the diagnostic signals of the tested and serviceable equipment at the frequencies of manifestation of deviations of the tested and reference signals, and then calculate the modules of the difference in the amplitudes of the spectra of the tested and serviceable equipment and rank the difference modules and summation of the obtained ranks, and the sum compare the obtained ranks with the critical value, and then draw a conclusion about the rotary equipment exceeding the regulated vibration values and, as a consequence, its malfunction if the sum of the obtained ranks exceeds the critical value, or about the serviceability of the electric motor equipment if the sum of the obtained ranks is less than the critical value.
Также предложено в качестве диагностического сигнала использовать виброускорение.It is also proposed to use vibration acceleration as a diagnostic signal.
Критическое значение предложено определять в зависимости от уровня значимости и объёма выборки по Т-критерию Уилкоксона.It is proposed to determine the critical value depending on the level of significance and sample size using the Wilcoxon T-test.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.The proposed method is carried out as follows.
Диагностику вибраций роторного оборудования осуществляют виброакустическими датчиками АР2043 путем измерений значения виброускорения. Виброакустические датчики устанавливают в соответствии с ГОСТ ИСО 10816. Требования к периодичности диагностирования в зависимости от состояDiagnostics of vibrations of rotary equipment is carried out using vibroacoustic sensors AR2043 by measuring the vibration acceleration value. Vibroacoustic sensors are installed in accordance with GOST ISO 10816. Requirements for diagnostic frequency depending on the condition
--
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020128922 | 2020-09-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA044656B1 true EA044656B1 (en) | 2023-09-20 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6393373B1 (en) | Model-based fault detection system for electric motors | |
Tavner et al. | Monitoring generators and large motors | |
Sin et al. | Induction machine on-line condition monitoring and fault diagnosis-a survey | |
EP0909380B1 (en) | Model-based fault detection system for electric motors | |
US10088506B2 (en) | Method for detecting a fault condition in an electrical machine | |
WO2014123443A1 (en) | Method and device for vibration diagnosis and forecasting sudden engine failure | |
KR19980084275A (en) | Motor abnormal condition monitoring system through signal analysis of power supply line | |
EA044656B1 (en) | METHOD FOR DIAGNOSTICS TECHNICAL CONDITION OF ROTOR EQUIPMENT | |
RU2753578C1 (en) | Method for diagnostics of the technical conditions of rotary equipment | |
RU2730109C1 (en) | Vibration monitoring method of brush-collector units of direct-current motors | |
Renwick | Condition monitoring of machinery using computerized vibration signature analysis | |
RU2444039C1 (en) | Method and apparatus for diagnosing process device using process parameter sensor signal | |
Bachir et al. | Application of principal component analysis approach in gas turbine defect diagnosis | |
Ibragimov et al. | Exploration of the combined vibration parameters and external magnetic field in diagnosing asynchronous electric motors | |
McJunkin et al. | Online Monitoring of Induction Motors | |
da Silva Gazzana et al. | An automated system for incipient fault detection and diagnosis in induction motors based on MCSA | |
Kulkarni et al. | Analysis of Vibration Signals of Rolling Element Bearings with Localized Defects | |
Gazzana et al. | A system for incipient fault detection and fault diagnosis based on MCSA | |
Negrea | Fault Diagnostics of Electrical AC Machine | |
RU2574315C1 (en) | Electromechanical equipment diagnostic method | |
Gajjar et al. | PC-based diagnostic tool for predictive maintenance of cement mill equipment | |
Erol | A symptomatic study in the perspective of prognostic approach in mechanical maintenance | |
Ganason et al. | Implementation of Likelihood of Failure (LoF) Methodology for HV Motors in Industry | |
McJunkin et al. | Light Water Reactor Sustainability Program Online Monitoring of Induction Motors | |
Erol | A Prognostic Approach to the Resonance Failure Problem by Triple Sensing Technology |