Helion


Szczegóły ebooka

Analiza sygnałów diagnostycznych maszyn elektrycznych

Analiza sygnałów diagnostycznych maszyn elektrycznych

W pracy przedstawiono analizę sygnału pomiarowego (przemieszczeń powierzchni wirujących obiektów, przyspieszenia drgań powierzchni obudowy, prądów fazowych, strumienia rozproszenia na zewnątrz maszyny) pod kątem ilościowych i jakościowych zmian wywołanych uszkodzeniem wybranych węzłów maszyny elektrycznej. Sygnał pomiarowy wykazuje indywidualne cechy wynikające z uwarunkowań projektowo-konstrukcyjnych, które należy uwzględnić przy formułowaniu werdyktu diagnostycznego.

Wstęp 7

1. Wprowadzenie 9

1.1. Procesy zużyciowe i starzeniowe 9

1.2. Diagnostyka ekspoloatacyjna 10

1.3. Modele generacji sygnałów diagnostycznych 12

1.4. Wnioskowanie diagnostyczne 17

1.5. Cel i zakres pracy 20

2. Uszkodzenia maszyn elektrycznych 23

2.1. Uszkodzenia uzwojeń stojana 23

2.2. Uszkodzenia rdzenia stojana 24

2.3. Uszkodzenia wirnika 25

2.4. Asymetria szczeliny powietrznej 27

2.5. Uszkodzenia łożysk 28

2.6. Uszkodzenia systemu chłodzenia 30

2.7. Uszkodzenia węzła komutatorowego i zestyku ślizgowego 30

3. Sygnały pomiarowe 33

3.1. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów 33

3.2. Eliminacja zakłóceń losowych 35

4. Metody analizy sygnału pomiarowego 41

4.1. Charakterystyki amplitudowe 42

4.2. Funkcja korelacji 44

4.3. Rozkład harmoniczny 45

4.4. Analiza struktury częstotliwościowej sygnału diagnostycznego 49

4.5. Analiza spektralna 58

4.6. Bispektrum 60

4.7. Analiza obwiedni, transformata Hilberta 62

4.8. Analiza czasu pomiędzy kolejnymi przejściami przez zero (ZTC 65

4.9. Uśrednianie synchroniczne 78

4.10. Wyznaczanie parametrów modelu sygnału metodami optymalizacyjnymi 80

4.11. Analiza trajektorii fazora przestrzennego i zmienności czasowej modułu fazora prze­strzennego 85

5. Drgania mechaniczne 95

5.1. Drgania w ośrodkach ciągłych 95

5.2. Ruch bryły sztywnej przy wymuszeniu siłowym 99

5.3. Przyczyny powstawania drgań w maszynach elektrycznych 103

6. Drgania wywołane siłami pochodzenia mechanicznego 107

6.1. Niewyważenie 107

6.2. Wadliwe sprzężenie mechaniczne wałów 112

6.3. Luzy mechaniczne 115

6.4. Łożysko toczne 120

6.5. Analiza porównawcza struktury częstotliwościowej drgań korpusu silnika wywoła­nych uszkodzeniem łożysk 132

6.6. Drgania samowzbudne łożysk ślizgowych 136

7. Oddziaływania elektromagnetyczne w maszynach elektrycznych 139

7.1. Oddziaływania elektromagnetyczne w silniku indukcyjnym 142

7.1.1. Wpływ struktury zębowej wirnika i stojana na generowane drgania 147

7.1.2. Wpływ ekscentryczności wirnika na generowane drgania 152

7.1.3. Wpływ nasycenia obwodu magnetycznego na generowane drgania 158

7.1.4. Wpływ asymetrii prądów wirnika na generowane drgania 160

7.1.5. Wpływ asymetrii prądów stojana na generowane drgania 164

7.1.6. Struktura częstotliwościowa drgań wywołanych oddziaływaniem elektroma­gnetycznym 171

7.2. Oddziaływania elektromagnetyczne w silniku synchronicznym 174

7.2.1. Wpływ struktury zębowej stojana i geometrii wirnika na generowane drgania 177

7.2.2. Wpływ ekscentryczności wirnika na generowane drgania 179

7.3.3. Wpływ nasycenia obwodu magnetycznego na generowane drgania 180

7.2.4. Wpływ asymetrii przepływu wirnika na generowane drgania 181

7.2.5. Wpływ asymetrii przepływu stojana na generowane drgania 183

7.3. Oddziaływania elektromagnetyczne w silniku synchronicznym z magnesami trwa­łymi 183

7.3.1. Wpływ momentu zaczepowego na generowane drgania 183

7.3.2. Wpływ luzów osadzenia stojana na generowane drgania 187

8. Analiza prądu fazowego w silniku indukcyjnym 191

8.1. Wpływ struktury obwodu magnetycznego na prąd fazowy 191

8.2. Wpływ asymetrii przepływu wirnika na prąd fazowy 209

8.3. Wpływ asymetrii przepływu stojana na prąd fazowy 213

9. Analiza strumienia rozproszenia w silniku indukcyjnym 225

9.1. Składowa radialna strumienia rozproszenia 227

9.1.1. Wpływ ekscentryczności wirnika na składową radialną strumienia rozproszenia 231

9.1.2. Wpływ asymetrii prądów wirnika na składową radialną strumienia rozproszenia 233

9.1.3. Wpływ asymetrii prądów stojana na składową radialną strumienia rozproszenia 235

9.2. Składowa osiowa strumienia rozproszenia 237

9.2.1. Wpływ ekscentryczności wirnika na składową osiową strumienia rozproszenia 241

9.2.2. Wpływ asymetrii prądów wirnika na składową osiową strumienia rozproszenia 245

10. Podsumowanie 249

  • Tytuł: Analiza sygnałów diagnostycznych maszyn elektrycznych
  • Autor: Adam Biernat
  • ISBN Ebooka: 978-83-781-4565-3, 9788378145653
  • Data wydania ebooka: 2021-01-19
  • Identyfikator pozycji: e_1x1c
  • Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej