SU1065789A1

SU1065789A1 - Способ косвенного определени эксцентриситета воздушного зазора электрической машины

Info

Publication number: SU1065789A1
Application number: SU823423052A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Александрович Александров; Евгений Николаевич Атрашкевич; Алексей Васильевич Барков; Людмила Борисовна Лебедева; Михаил Петрович Цыпкин
Original assignee: Предприятие П/Я В-2156
Priority date: 1982-02-11
Filing date: 1982-02-11
Publication date: 1984-01-07

Abstract

СПОСОБ КОСВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, заключающийс в измерении сигнала с вибродатчика , фильтрации указанного сигнала и в измерении параметров модул ции сигнала вибрации, о т л и ч аю щ и и с тем, что,С целью повышени точности определени величины эксцентриситета, отфильтрованный сигнал логарифмируют с помощью логарифмического усилител , полученный сигнал еще раз фильтруют, определ ют .разность амплитуд полученного после второй фильтрации сигнала, сравнивают их с порбговыми значени ми и оп- Q редел ют величину эксцентриситета.

Description

а

О1

«

00

со

.f

Изобретение относитс к электромашиностроению , в частности к способам контрол параметров электрических машин, и может быть использовано дл определени одного из параметров электромагнитной системы статор ротор электрической машины, а именно эксцентриситета воздушного зазора.

Известен способ косвенного определени эксцентриситета воздушного зазора электрической машины, основанный на определении максимальной и минимальной амплитуд зубцовых гармоник ЭДС, наводимой магнитным полем рассе ни в специальной обмотке на корпусе электрической машины, измер емых на холостом ходу в моменты времени, отсто щие друг от друга на 1/2 оборота ротора, в сравнении их значений и определении величины .эксцентриситета воздушного зазора по результатам сравнени l .

Недостатком указанного способа вл етс низка точность определени величины эксцентриситета воздушного зазора из-за экранировани измер емого магнитного пол корпусом электрической машины, а также невозможность определени Статического эксцентриситета воздушного зазора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ косвенного определени эксцентриситета воздушного зазора электрической машины, заключающийс в измерении сигнала с вибродатчика, фильтрации указанного сигнала ив измерении параметров модул ции сигнала вибрации, согласно которому измер ют спектр сигнала вибрации электри .ческой машины, выдел ют отдельные

гармонические составл ющие, и сравг .нивают их с пороговыми значени ми сигналов и определ ют ик вид дефекта 2 .

Недостатком указанного способа вл етс мала чувствительность и низка точность определени величины эксцентриситета,, вызываемые тем, что дл определени величины эксцентриситета используетс только одна из составл ющих вибраций электрической машины и параметры амплитудной модул ции этой составл ющей.

Цель изобретени - повьЯиение точности определени величины эксцентриситета воздушного зазора.

V..

Поставленна цель достигаетс , тем что согласно способу косвенного определени эксцентриситета воздушно-: го зазора электрической машины, заключающемус в измерении сигнала с вибродатчика, фильтрации указанного сигнала и в измерении параметров модул ции сигнала вибрации, отфильтрованный сигнал логарифмируют с помощью логарифмического усилител , пЬлученный сигнал еще раз фильтруют, определ ют разность амплитуд полученого после второй фильтрации сигнала , сравнивают ик с пороговыми значени ми и определ ют ве личину эксцетриситета .

Сущность предлагаемого способа заключаетс в том, что дл определени величины эксцентриситета воздушного зазора электрической машины используют эффекты, св занные с амплитудной и частотной модул цией сил электромагнитного происхождени действующих между статором и роторо Вибрации, создаваемые модулированными силами, также приобретают амплитудную и частотную модул цию, а в спектре вибрации наблюдаетс периодичность в интенсивност х амплитуд составл нмцик сигнала вибрации по частоте. В зависимости от вида эк-, сцентриситета воздушного зазора наблюдаютс периодичности либо с частотой вращени ротора, (динамический эксцентриситет)„ либо с двойной частотой электрической сети (статический эксцентриситет). Характеристики этих периодичностей определ ют величину эксцентриситета с большей точностью, чем характеристики амплитудной или частотной модул ции зубцовых составл ющих спектра вибраций электрической машины. Указанные периодичности, анализ которы в пр мом спектре затруднен большого количеству дискретных сое-тавл ющих на узком интервале частот могут быть вьвделены с помощью кепстрального преобразовани исходного сигнала вибрации,

КепстраЛьное преобразование сигнала математически описываетс уравнением ,

( 1 SWoo52Ttf f

гдеК() - амплитуда;.составл ющих

спектра, дБ;

F - диапазон частот, исполь зуемых дл получени спектра;

Т

-ллительность реализации сигнала, поступающего в анализатор спектра;

S(t)

-исходный сигнал вибрации

i t f

-частота, Гц;

-врем , с;

-частота спектра, имеюща размерность 1/f, с.

Логический спектр представл ет собой спектр логарифма спектра сигнала вибрации.

На фиг. 1 изображена блок-схема одного из вариантов устройства, реализующего предложенный, способ; на фиг. 2 и 3 - спектры сигналов вибрации асинхронного электродвигател при отсутствии и наличии эксцентриситета воздушного зазора. Устройство дл косвенного определени эксцентриситета воздушного зазора электрической машины состоит из датчика 1 вибраций, усилител 2, узкополосных анализаторов 3 и 4 спек-i тра логарифмирующего блока 5, блока 6 сравнени и индикатора 7. Способ осуществл етс следунвдим образом. Исходный сигнал вибрации воспринимаетс датчиком 1 вибраций, усиливаетс усилителем 2, анализируетс анализатором 3 спектра, полученный на выходе анализатора спектр логарифмируетс логарифмирунвдим блоком 5 затем логарифмированный спектр исходного сигнала анализируетс анализатором 4 спектра, в котором выдел ютс периодичности, имеюрдиес в спек тре исходного сигнала, полученный спектр логарифма спектра (спектр) исходного сигнала поступает в блок 6 сравнени , где вычисл ютс разности между уровн ми его сОставл кнцих и полученные разности сравниваютс с пороговыми значени ми, затем результаты сравнени поступают на индикаiTOp 7. Частоты дискретных составл ющих ;спектра соответствуют модулирующим частотам исходного сигнала вибрации определ емьин видами эксцентриситета Амплитуды дискретных составлйющих кепсТра соответствуют интегральной (суммарной) глубине амплитудной и частотной модул ции и определ ютс величиной эксцентриситета. В качестве примера, иллюстрирующего предлагаемый способ, на фиг. 3 приведены полученные экспериментальным путем спектры сигналов вибрации асинхронного электродвигател при различных величинах эксцентриситета воздушного зазора. При увеличении эксцентриситета от С, до С увеличиваютс амплитуды; кепстра на частотах l/igpgM динамическом и l/2icetnu при статическом эксцентриситете. Применение спектра сигнала вибрации позвол ет повысить точность определени , вели шны эксцентриситета воздушного зазора электрической машины за счет уменьшени уровн помех по сравнению с известным способом, основанным на измерении спектра. Физический смысл измерени спектра заключаетс в одновременном учете всех спектральных составл ющих, кажда из которых может быть искажена помехами. При диагностировании по амплитудам отдельных составл ющих в случае измерени спектра это . уменьшает точность диагностировани . При измерении же спектра вли ние независимых помех на амплитуде его составл ющих уменьшаетс за счет их взаимной компенсации. Таким образом, предлагаемый способ косвенного определени эксцентриситета вoздs lIнoгo зазора электрической машины, позвол ет по сравнению с извёстньил прототипом, повысить точность определени величины эксцентриситета воздушного зазора электрической машины в два раза, а также определить нар ду с динамическим и статический эксцентриситет.

fSpcfUf.

Claims

СПОСОБ КОСВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, заключающийся в измерении сигнала с вибродатчика, фильтрации указанного сигнала и в измерении параметров модуляции сигнала вибрации, о т л и чага щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения величины эксцентриситета, отфильтрованный сигнал логарифмируют с помощью логарифмического усилителя , полученный сигнал еще раз фильтруют, определяют разность амплитуд полученного после второй фильтрации сигнала, сравнивают их с пороговыми значениями и оп- _сределяют величину эксцентриситета. 8

Фиг.1

9901 OS !·