RU2589743C2 - Determination of eccentricity of induction motor rotor - Google Patents

Determination of eccentricity of induction motor rotor Download PDF

Info

Publication number
RU2589743C2
RU2589743C2 RU2014125793/07A RU2014125793A RU2589743C2 RU 2589743 C2 RU2589743 C2 RU 2589743C2 RU 2014125793/07 A RU2014125793/07 A RU 2014125793/07A RU 2014125793 A RU2014125793 A RU 2014125793A RU 2589743 C2 RU2589743 C2 RU 2589743C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
eccentricity
amplitudes
time
engine
Prior art date
Application number
RU2014125793/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014125793A (en
Inventor
Артем Юрьевич Прудников
Вячеслав Владимирович Боннет
Александр Юрьевич Логинов
Владимир Васильевич Потапов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутская государственная сельскохозяйственная академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутская государственная сельскохозяйственная академия" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутская государственная сельскохозяйственная академия"
Priority to RU2014125793/07A priority Critical patent/RU2589743C2/en
Publication of RU2014125793A publication Critical patent/RU2014125793A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2589743C2 publication Critical patent/RU2589743C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: engine is prepared for starting and started. After starting, engine rotor rpm vs time graph is plotted. Amplitudes of rotor rpm variations are isolated at said graph at section between starting time and time of setting behaviour. Now, difference in amplitudes related with reference and tested engines is defined. Said defined difference in amplitudes is used to define the rotor relative eccentricity.
EFFECT: determination of induction motor rotor eccentricity at idling.
2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения эксцентриситета ротора электрических машин, в частности асинхронного электродвигателя.The invention relates to electrical engineering and can be used to determine the eccentricity of the rotor of electrical machines, in particular an asynchronous electric motor.

Известен способ косвенного определения эксцентриситета воздушного зазора электрической машины, заключающийся в фильтрации, логарифмировании и повторной фильтрации сигналов с вибродатчиков [1].A known method of indirectly determining the eccentricity of the air gap of an electric machine, which consists in filtering, logarithm and re-filtering signals from vibration sensors [1].

Недостатками данного способа являются сложность и дороговизна диагностического устройства, большое количество неопределенных факторов, влияющих на спектр вибрации, а также сложность кепстрального анализа.The disadvantages of this method are the complexity and high cost of the diagnostic device, a large number of uncertain factors affecting the vibration spectrum, as well as the complexity of the cepstral analysis.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения технического состояния асинхронного электродвигателя в режиме пуска. Испытания проводят в режиме холостого хода. При этом снимают кривую разгона асинхронного электродвигателя от неподвижного состояния до максимальной частоты вращения. Диагностирование осуществляется путем сравнения полученного времени разгона с заданным теоретическим или эталонным значением [2].The closest technical solution, selected as a prototype, is a method for determining the technical condition of an induction motor in start-up mode. The tests are carried out in idle mode. At the same time, the acceleration curve of the asynchronous motor from the stationary state to the maximum speed is taken. Diagnosis is carried out by comparing the obtained acceleration time with a given theoretical or reference value [2].

Недостатком данного способа является то, что не представляется возможным определить конкретную неисправность, так как диагностирование осуществляется функционально.The disadvantage of this method is that it is not possible to determine a specific malfunction, since the diagnosis is carried out functionally.

Задачей изобретения является определение величины эксцентриситета ротора на основе анализа кривой разгона асинхронного электродвигателя.The objective of the invention is to determine the magnitude of the eccentricity of the rotor based on the analysis of the acceleration curve of an induction motor.

Сущность изобретения заключается в следующем. После подготовки двигателя к пуску и его запуска получают график зависимости частоты вращения ротора двигателя от времени. На полученном графике выделяют амплитуды изменения частоты вращения ротора на участке между временем пуска и временем установившегося режима работы и находят разность амплитуд, относящихся к эталонному и испытываемому двигателям. По найденной разности амплитуд изменения частоты вращения ротора находят относительный эксцентриситет ротора. При этом в зависимости от величины эксцентриситета амплитуда колебаний частоты вращения ротора на этом участке изменяется, что позволяет определить наличие и величину эксцентриситета ротора асинхронного двигателя.The invention consists in the following. After preparing the engine for start-up and starting it, a graph of the dependence of the rotor speed of the engine on time is obtained. On the resulting graph, the amplitudes of the change in the rotor speed in the section between the start time and the time of the steady-state mode of operation are distinguished and the difference in amplitudes related to the reference and the tested engines is found. By the found difference in the amplitudes of the change in the rotor speed, the relative eccentricity of the rotor is found. Moreover, depending on the magnitude of the eccentricity, the amplitude of the oscillation of the rotor speed in this section changes, which allows you to determine the presence and magnitude of the eccentricity of the rotor of the induction motor.

На фиг. 1 и 2 изображен способ определения величины эксцентриситета ротора асинхронного электродвигателя. При этом на фиг. 1 показана зависимость частоты вращения ротора от времени, на фиг. 2 - зависимость относительного эксцентриситета от разности амплитуд частоты вращения ротора.In FIG. 1 and 2 depict a method for determining the magnitude of the eccentricity of the rotor of an induction motor. Moreover, in FIG. 1 shows the time dependence of the rotor speed; in FIG. 2 - dependence of relative eccentricity on the difference in the amplitudes of the rotor speed.

Определение величины эксцентриситета осуществляют путем сравнения полученной величины амплитуды изменения частоты вращения ротора контролируемого двигателя с заданным эталонным значением (фиг. 1), где 1 - эталонная кривая; 2 - фактическая кривая; А - амплитуда изменения частоты вращения ротора технически исправного двигателя; В - амплитуда изменения частоты вращения ротора двигателя с эксцентриситетом; tп - время пуска; tуст - время установившегося режима работы. Затем определяют разность амплитуд изменения частоты вращения ротора ΔΑ по формуле: ΔΑ=В-А. По значению ΔΑ из фиг. 2 определяют величину относительного эксцентриситета.The determination of the eccentricity is carried out by comparing the obtained magnitude of the amplitude of the change in the rotational speed of the rotor of the controlled engine with a given reference value (Fig. 1), where 1 is the reference curve; 2 - actual curve; A - the amplitude of the rotational speed of the rotor of a technically sound engine; In - the amplitude of the change in the frequency of rotation of the rotor of the engine with an eccentricity; t p - start time; t mouth - time steady-state operation. Then, the difference in the amplitudes of the change in the rotor speed ΔΑ is determined by the formula: ΔΑ = BA. By the value ΔΑ from FIG. 2 determine the magnitude of the relative eccentricity.

Эталонную кривую (1) получают в результате испытания технически исправного (эталонного) электродвигателя. Фактическую кривую (2) снимают с вала испытываемого электродвигателя. С помощью датчика оборотов получают сигнал с двигателя, который затем преобразуют и подают на компьютер. Проводят анализ графика частоты вращения ротора в функции времени для установления диагноза.The reference curve (1) is obtained by testing a technically sound (reference) motor. The actual curve (2) is removed from the shaft of the tested electric motor. Using the speed sensor, a signal is received from the engine, which is then converted and fed to a computer. An analysis is made of the graph of the rotor speed as a function of time to establish a diagnosis.

В зависимости от разности амплитуд изменения частоты вращения ротора технически исправного и испытываемого электродвигателей определяют величину эксцентриситета асинхронного электродвигателя.Depending on the difference between the amplitudes of the change in the rotor speed of the technically sound and tested electric motors, the eccentricity of the asynchronous electric motor is determined.

Определение эксцентриситета осуществляется следующим образом. Покажем это на примере электродвигателя АИР 80 В4 (Рн=1,5 кВт, nс=1500 об/мин). На фиг. 1 изображены эталонная (1) и фактическая (2) кривые пуска этого электродвигателя, где А=373 об/мин, В=478 об/мин. Из рисунка видно, что разность изменения амплитуд частоты вращения составляет 105 об/мин. При определении величины эксцентриситета микрометром было установлено, что его величина для данной разности амплитуд частоты вращения составляет 27%.The determination of eccentricity is as follows. We show this by the example of an AIR 80 V4 electric motor (P n = 1.5 kW, n s = 1500 rpm). In FIG. 1 shows the reference (1) and actual (2) start-up curves of this electric motor, where A = 373 rpm, B = 478 rpm. It can be seen from the figure that the difference in the change in the amplitudes of the rotation frequency is 105 rpm. When determining the eccentricity value with a micrometer, it was found that its value for a given difference in the amplitudes of the rotation frequency is 27%.

Таким образом, найден способ определения эксцентриситета асинхронного двигателя, который позволяет определить наличие и величину эксцентриситета асинхронного двигателя в режиме холостого хода.Thus, a method has been found for determining the eccentricity of an induction motor, which allows one to determine the presence and magnitude of the eccentricity of an asynchronous motor in idle mode.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. АС СССР №1065789, G01R 31/34, 07.01.1984.1. USSR AS No. 1065789, G01R 31/34, 01/07/1984.

2. Патент РФ №2485534, G01R 31/34, Н02K 15/02, 20.06.2013 - прототип.2. RF patent No. 2485534, G01R 31/34, Н02K 15/02, 06/20/2013 - prototype.

Claims (1)

Способ определения эксцентриситета ротора асинхронного электродвигателя, при котором подготавливают двигатель к пуску, запускают его, получают сигнал с двигателя, преобразуют его и подают на компьютер, с помощью которого определяют параметры пуска в функции времени и сопоставляют их с параметрами технически исправного двигателя, отличающийся тем, что после подготовки двигателя к пуску и его запуска получают график зависимости частоты вращения ротора двигателя от времени, на котором затем выделяют амплитуды изменения частоты вращения ротора на участке между временем пуска и временем установившегося режима работы и находят разность амплитуд, относящихся к эталонному и испытываемому двигателям, по найденной разности амплитуд изменения частоты вращения ротора определяют относительный эксцентриситет ротора. The method for determining the eccentricity of the rotor of an induction motor, in which the engine is prepared for start-up, it is started, a signal is received from the engine, it is converted and fed to a computer, by which the start parameters are determined as a function of time and compared with parameters of a technically sound motor, characterized in that after preparing the engine for start-up and starting it, a graph of the dependence of the rotor speed of the engine on time is obtained, on which the amplitudes of the change in the rotational speed are then isolated the rotor in the area between the start-up time and the time of the steady-state mode of operation and find the difference in amplitudes related to the reference and the tested motors, the relative eccentricity of the rotor is determined from the found difference in the amplitudes of the change in rotor speed.
RU2014125793/07A 2014-06-25 2014-06-25 Determination of eccentricity of induction motor rotor RU2589743C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014125793/07A RU2589743C2 (en) 2014-06-25 2014-06-25 Determination of eccentricity of induction motor rotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014125793/07A RU2589743C2 (en) 2014-06-25 2014-06-25 Determination of eccentricity of induction motor rotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014125793A RU2014125793A (en) 2015-12-27
RU2589743C2 true RU2589743C2 (en) 2016-07-10

Family

ID=55023363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014125793/07A RU2589743C2 (en) 2014-06-25 2014-06-25 Determination of eccentricity of induction motor rotor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2589743C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655718C1 (en) * 2017-05-15 2018-05-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Method of protection from the rotor eccentricity of the alternating current electric machine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1065789A1 (en) * 1982-02-11 1984-01-07 Предприятие П/Я В-2156 Electrical machine air gap eccentricity indirect determination method
SU1203444A1 (en) * 1984-08-01 1986-01-07 Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср Method of checking non-uniformity of induction motor air gap
US6727725B2 (en) * 2001-05-01 2004-04-27 Square D Company Motor bearing damage detection via wavelet analysis of the starting current transient
RU2468212C2 (en) * 2007-08-02 2012-11-27 Дженерал Электрик Компани System and method for determination of displacement of basic value of rotor eccentricity
RU2485534C1 (en) * 2011-10-24 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутская государственная сельскохозяйственная академия" Method for determining technical condition of asynchronous induction motor in process of launch
US8497698B2 (en) * 2010-08-11 2013-07-30 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems for diagnosing faults for rotors of electric motors

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1065789A1 (en) * 1982-02-11 1984-01-07 Предприятие П/Я В-2156 Electrical machine air gap eccentricity indirect determination method
SU1203444A1 (en) * 1984-08-01 1986-01-07 Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср Method of checking non-uniformity of induction motor air gap
US6727725B2 (en) * 2001-05-01 2004-04-27 Square D Company Motor bearing damage detection via wavelet analysis of the starting current transient
RU2468212C2 (en) * 2007-08-02 2012-11-27 Дженерал Электрик Компани System and method for determination of displacement of basic value of rotor eccentricity
US8497698B2 (en) * 2010-08-11 2013-07-30 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems for diagnosing faults for rotors of electric motors
RU2485534C1 (en) * 2011-10-24 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутская государственная сельскохозяйственная академия" Method for determining technical condition of asynchronous induction motor in process of launch

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655718C1 (en) * 2017-05-15 2018-05-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Method of protection from the rotor eccentricity of the alternating current electric machine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014125793A (en) 2015-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105973448B (en) A kind of apparatus for rotating vane vibration measurement method and system
RU2449252C2 (en) Detection method of damage to support rolling bearing of engine
RU2012122757A (en) DAMAGE DETECTION METHOD, AT LEAST, ONE ENGINE BEARING BEARING
CN107843740B (en) A kind of rotating speed measurement method of fusion vibration and voice signal spectrum signature
Ogidi et al. Detection of static eccentricities in axial-flux permanent-magnet machines with concentrated windings using vibration analysis
CN105671848B (en) Washing machine and the method for judging washing machine load weight
CN111397877A (en) Rotary machine beat vibration fault detection and diagnosis method
CN105698740A (en) Eccentricity diagnosis method for permanent magnet synchronous machine
RU2589743C2 (en) Determination of eccentricity of induction motor rotor
CN104949798B (en) A kind of method of measurement motor rotary inertia
JP2006300683A (en) Device for measuring moment of inertia of engine
CN113237659B (en) Online frequency response testing method for magnetic suspension rotating mechanical system
RU2016114133A (en) METHOD FOR CONTROLING THE COXING DEGREE AT THE GASKET LEVEL USING THE GAS GENERATOR SHAFT
CN105492744B (en) For the improved signal detection in motor vehicle inner equilibrium cylinder
RU2623856C1 (en) Way of aero gas-turbine engine disk diagnostic efficiency upgrading
JPH0238930A (en) Measuring instrument for gear noise
Eremeikin et al. Experimental analysis of the operability of a system to control the oscillations of a mechanical system with self-synchronizing vibration exciters
CN1329651C (en) Engine stroke discriminating apparatus
RU2485534C1 (en) Method for determining technical condition of asynchronous induction motor in process of launch
RU2495395C1 (en) Method of diagnosing twin-shaft gas turbine engine transmission
RU2484439C1 (en) Method of determining turbo machine blade vibration parameters and device to this end
CN109275352A (en) Determine the use of the idle stage that flywheel is coupled to the motor of internal combustion engine
RU2678511C1 (en) Method for conducting resonant tests of working blades of turbomachine
Arif et al. Rotating magnetic field based instantaneous angular speed measurement of low speed rotating machines
RU2687881C1 (en) Method of detecting broken rods in short-circuited winding of asynchronous motor rotor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170626