Способ диагностики повреждения короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя

(51) 02 7/08 (2006.01) 02 11/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для диагностики повреждений короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя. Технический результат повышение чувствительности. Технический результат достигается тем, что из контролируемой электродвижущей силы выделяются гармонические с частотами ,(/ р), определяется их среднеквадратичное значение и сравнивается с эталонной величиной, и если это среднеквадратичное значение превысит эталонную величину, то формируется сигнал о повреждения обмотки короткозамкнутого ротора, где 1(р 1),- номер гармоники сети, р - число пар полюсов асинхронного двигателя.(72) Новожилов Александр Николаевич Потапенко Александра Олеговна Новожилов Тимофей Александрович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Загирняк М.В., Ромашихина Ж.И., Калинов А.П. Диагностика повреждений стержней ротора в асинхронном двигателе на основании анализа его магнитного поля. 2012, с. 38-47(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ПОВРЕЖДЕНИЯ КОРОТКОЗАМКНУТОЙ ОБМОТКИ РОТОРА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для диагностики повреждений короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ диагностики повреждения обмотки короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя,основанный на контроле электродвижущей силы на выводах обмотки статора в режиме выбега и формировании сигнала о результатах диагностики Загирняк М.В., Ромашихина Ж.И., Калинов А.П. Диагностика повреждений стержней ротора в асинхронном двигателе на основании анализа его магнитного поля/ Вник НТУ ХП. - 2012. 49(955). - С.38-47 Однако этот способ обладает недостаточной чувствительностью в связи с тем, что повреждение короткозамкнутой обмотки ротора фиксируется по отклонению формы электродвижущей силы на выводах обмотки статора от синусоидальной. Технический результат повышение чувствительности. Технический результат достигается тем, что из контролируемой электродвижущей силы выделяются гармонические с частотами ,(/ р), определяется их среднеквадратичное значение и сравнивается с эталонной величиной, и если это среднеквадратичное значение превысит эталонную величину, то формируется сигнал о повреждения обмотки короткозамкнутого ротора, где 1(р 1),- номер гармоники сети, р - число пар полюсов асинхронного двигателя. Способ основан на том,что форма индукцированной в обмотках статора токами ротора электродвижущей силы в значительной мере зависит от наличия в этих токах гармоник, которые,в свою очередь, вызваны напряжениями этих гармоник в сети в момент отключения асинхронного двигателя. В тоже время форма индукцированной в обмотках статора токами ротора электродвижущей силы зависит от перераспределения этих токов в обмотке ротора при ее повреждении. В результате чего в ней появляются гармонические электродвижущие силы с частотами ,(/ р), которые незначительно изменяют форму индукцированной в обмотках статора. В связи с этим оценка наличия повреждения в короткозамкнутой обмотки ротора по ее форме обладает значительно меньшей чувствительностью в сравнении с оценкой этого повреждения по гармоническим электродвижущим силам с частотами ,(/ р). Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного технического решения числом и последовательностью операций. Сравнение заявляемого технического решения с известным техническим решением показывает, что такие операции известны. Однако использование их в указанной связи проявляет в заявляемом способе новые свойства. На фиг.1 приведена блок-схема устройства,реализующего предлагаемый способ. В этом 2 устройстве понижающий трансформатор 1 предназначен для согласования напряжения на выводах асинхронного двигателя 2 с допустимым напряжением на входе устройства диагностики. Блок 3 коммутации представляет собой электромагнитное реле, обмотка которого через блок - контакты выключателя 4 подключена к оперативному напряжению, а через его контакты,напряжение с вторичной обмотки трансформатора 1 подается на вход блока 5. Что обеспечивает подачу этого напряжения на вход блока 5 только с момента отключения асинхронного двигателя 2 от сети. В блоке 5 из этого напряжения выделяются гармоническое с частотами ,(/ р), где 1(р - 1),- номер гармоники сети, р - число пар полюсов асинхронного двигателя. Этот блок может выполняться в виде произвольного полоснопропускающего фильтра. Затем в блоке 6 определяется среднеквадратичное значение этих гармонических электродвижущих сил, которое в пороговом элементе 7 сравнивается с эталонной величиной. При этом блок 6 можно выполнять в виде любого арифметического устройства, а пороговый элемент 7 в виде электромагнитного реле с регулируемым порогом срабатывания. Результаты диагностики отражает блок индикации 8. Его можно выполнить в виде набора светодиодов. На фиг.2 приведен спектр гармонических электродвижущих сил с частотами ,(/ р),прии р 3, области частот 0-50 Гц, полученный экспериментально для неповрежденного асинхронного двигателя, а на фиг.3 приведен аналогичный спектр для асинхронного двигателя с оборванным стержнем короткозамкнутого ротора. Если обмотка короткозамкнутого ротора цела, то в режиме выбега асинхронного двигателя гармонические электродвижущих сил с частотами,(/ р), малы, что показано на фиг.2. В этом случае их величины определена неравенством сопротивлений стержней обмотки ротора, которое получено при изготовлении этого асинхронного двигателя на производстве. В результате их среднегеометрическая величина на выходе блока 6 обработки информации не превышает порога срабатывания блока 7. Поэтому сигнал на его выходе отсутствует. В блоке 8 индикации высвечивается сигнал Повреждение отсутствует. При обрыве одного или нескольких стержней в короткозамкнутой обмотке ротора в режиме выбега асинхронного двигателя величины гармонических электродвижущих сил с частотами ,(/ р) значительно возрастают так, как это показано на фиг.3. В результате среднегеометрическая величина этих электродвижущих сил на выходе блока 6 обработки информации будет превышать порог срабатывания блока 7. В результате на его выходе появится сигнал, а блок 8 индикации высветит Обрыв стержней. Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в возможности надежного определения повреждения обмотки короткозамкнутого ротора независимо от влияния колебаний напряжения питающей сети, бросков нагрузки. Что позволит сократить расход потребляемой асинхронным двигателем электроэнергии на 0,5-3,0 путем своевременной замены или ремонта поврежденного короткозамкнутого ротора. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ диагностики повреждения короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя,основанный на контроле электродвижущей силы на выводах обмотки статора в режиме выбега и формировании сигнала о результатах диагностики, отличающийся тем, что из контролируемой электродвижущей силы выделяются гармонические с частотами ,(/ р), определяют их среднеквадратичное значение и сравнивают с эталонной величиной, и если среднеквадратичное значение превысит эталонную величину, то формируют сигнал о повреждения обмотки короткозамкнутого ротора, где 1(р 1),- номер гармоники сети, р - число пар полюсов асинхронного двигателя.