Методи та засоби тестової діагностики дефектів ротора короткозамкнених асинхронних двигунів

27.12.2013

27 грудня 2013 р. на розширеному засіданні кафедри електромеханіки Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” викладачі, студенти та всі бажаючі слухали повідомлення асистента кафедри електромеханіки НТУУ "Київський політехнічний інститут" Коваленка Михайла Анатолійовича за матеріалами дисертаційної роботи “Методи та засоби тестової діагностики дефектів ротора короткозамкнених асинхронних двигунів” поданої на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.01 – електричні машини та апарати.

Дисертаційна робота Коваленка М.А. присвячена розв’язанню актуального наукового завдання, пов’язаного з удосконаленням засобів та методології тестового контролю технічного стану та діагностики ушкоджень роторів короткозамкнених асинхронних двигунів в умовах їх виробництва і ремонту. Існуючі методи і засоби оцінки технічного стану та діагностики роторів АД недостатньо відповідають сучасним вимогам щодо забезпечення надійної роботи відремонтованого електрообладнання.

Відомі пристрої тестового контролю та діагностики роторів АД на основі індукційного методу створювались на базі приблизних інженерних розрахунків, виходячи із загальних уявлень щодо принципу дії пристрою без проведення поглиблених теоретичних досліджень і параметричної оптимізації.

Дисертаційна робота пов’язана із науковою тематикою, яка виконувалась на кафедрі електромеханіки НТУУ "КПІ": “Основи теорії та науково – методичне забезпечення для створення нового покоління енергозберігаючих частотно-регульованих потужних тягових асинхронних електродвигунів“, де асистент Коваленко М.А. розробив польові математичні моделі системи "ротор АД – ПКД". ). Робота також пов’язана з науково-дослідною роботою: “Розробка нових моделей, методів і засобів забезпечення високої експлуатаційної надійності енергетичних електричних машин”, що виконувалася в 2009-2013 р в Інституті Електродинаміки НАНУ.

Отримані наукові досягнення сприяють підвищенню експлуатаційної надійності відновлених чи виготовлених асинхронних двигунів із короткозамкненим ротором і полягають в наступному:

в роботі розроблено тривимірну польову математичну модель системи "ротор АД – ПКД", яка дозволяє визначити "відклик" системи індукційної діагностики при наявності в короткозамкненому роторі АД таких дефектів, як розриви, тріщини і каверни в стержнях та короткозамикаючих кільцях роотра, ушкодження міжлистової ізоляції шихтованої сталі на окремих ділянках магнітопроводу тощо;
розроблено та досліджено систему діагностичних ознак, яка дозволяє виявити та ідентифікувати різні види ушкоджень при тестовій діагностиці короткозамкненого ротора АД;
досліджено можливість та достовірність діагностики індукційним методом прихованих, малорозвинутих та комбінованих дефектів ротора АД;
обґрунтовано можливість підвищення чутливості діагностики прихованих та малорозвинутих дефектів ротора АД за рахунок використання частотного методу та методу вібраційної діагностики;
удосконалено методологію тестової діагностики ушкоджень ротора АД індукційним методом;
за результатами параметричної оптимізації обґрунтовано геометричні пропорції і співвідношення, які є оптимальними для широкого класу пристроїв індукційного контролю та діагностики роторів короткозамкнених АД.

Дисертаційна робота ас. Коваленка М.А. носить суттєво практичний характер, в результаті фундаментальних досліджень отримано наступні практично нові та корисні показники:

розроблено методику тестової діагностики дефектів короткозамкненого ротора АД за допомогою індукційного ПКД при його ремонті або виготовленні та відповідне науково-методичне забезпечення для проведення діагностики у вигляді діагностичних карт та чисельних значень коефіцієнтів ефективності;
розроблено практичні рекомендації щодо оптимального вибору параметрів ПКД при їх виготовленні, що забезпечує універсальність, високі масо-габаритні показники та підвищену чутливість пристроїв при виявленні дефектів ротора;
виготовлено та досліджено експериментальні зразки ПКД дефектів короткозамкненого ротора АД;
розроблено структуру та принцип побудови комп’ютеризованої системи контролю та діагностики дефектів для широкої номенклатури короткозамкнених роторів АД в умовах ремонту або виготовленні.

Автор роботи відмітив, що результати роботи знайшли впровадження на багатьох підприємствах в різних областях України і використовуються при ремонті та технічному обслуговуванні парку АД на власних електроремонтних цехах. На цих же підприємствах автор роботи проводив експериментальні дослідження на широко номенклатурних АД потужністю від 0,75 кВт до 100 кВт. Це дозволило підтвердити основні положення дисертаційної роботи та перевірити адекватність розроблених тривимірних польових математичних моделей.

За результатом доповіді одноголосно було вирішено підтримати ас. Коваленко М.А. та рекомендувати дисертаційну роботу "Методи та засоби тестової діагностики дефектів ротора короткозамкнених асинхронних двигунів", на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук, до захисту у спеціалізованій раді Д 26.187.03 за спеціальністю 05.09.01 – “Електричні машини та апарати”.