CC BY
102
висимость удельного электрического сопротивления растительной ткани от расстояния между измерительными иглами-электродами и оптимизировать этот зазор в пределах 6-15 мм.
Литература
1. Юревич Е.И. Теория автоматического управления. - 3-е изд. - СПб.: БХВ-Петербург, 2007. - 540 с.
2. Ляпин В.Г., Самохвалов М.В. Система импедансного контроля растений // Сиб. вестн. с.-х. науки. -2008. - № 5. - С. 135-142.
3. Самохвалов М.В. Электроды для измерения импеданса растительных тканей // Инновации в агропромышленном комплексе: мат-лы Междунар. науч.-практ. форума (Новосибирск, 3-4 июня 2009 г.). -Новосибирск, 2009. - С. 190-194.
УДК 621.313.333 А.М. Синельников, В.В. Боннет
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ В ПРОЦЕССЕ ПУСКА
Методы диагностического контроля способствуют своевременному анализу технического состояния электродвигателя и выявлению возникших неисправностей. В статье дана методика определения технического состояния асинхронного двигателя, позволяющая дать оценку его работоспособности по динамическому показателю в ходе эксплуатации.
Ключевые слова: асинхронный двигатель, переходный процесс, эксперимент.
A.M. Sinelnikov, V.V. Bonnet TECHNIQUE OF DETERMINATION OF THE TECHNICAL CONDITION OF THE ASYNCHRONOUS ENGINE WITH THE SHORT- CIRCUITED ROTOR IN THE START-UP PROCEDURE
Diagnostic check methods promote the timely analysis of the technical condition of the electric motor and revealing the arisen malfunctions. The technique of determination of the technical condition of the asynchronous engine, allowing to estimate its working capacity on a dynamic indicator during operation is given in the article.
Key words: asynchronous engine, transient, experiment.
В настоящее время наличие эффективных методов диагностического контроля позволяет путем целенаправленных действий по выявлению и исследованию информативных параметров, изменение которых может быть связано с возникновением определенных неисправностей, в заданный момент времени оценить техническое состояние электродвигателя и заблаговременно обнаружить неисправности.
Эти причины делают актуальным решение задачи по определению специальных диагностических параметров, на основе которых можно было бы разработать эффективные способы и средства контроля, позволяющие получать диагностическую информацию для оценки технического состояния и предупреждения о возникновении неисправностей в процессе функционирования машины.
Сущность нашего метода заключается в том, что в качестве диагностического показателя предлагается использовать время разгона ротора от неподвижного состояния до максимальной (холостого хода) частоты вращения. Значение времени разгона будет зависеть от следующих параметров: напряжения сети; частоты тока; момента инерции ротора; номинального числа оборотов двигателя; номинальной мощности двигателя; конструктивных (вид паза, расположение обмоток и т.д.); неравномерности магнитного потока.
Все перечисленные параметры, кроме последнего, можно принять постоянными для конкретных условий работы и марки двигателя. Неравномерность магнитного поля - параметр, который характеризует техническое состояние электродвигателя как обмоток (межвитковые замыкания), так и механических сопряжений (зазора между ротором и статором, осевого и радиального зазора в подшипниках). Диагностирование осуществляется путём сравнения полученной величины времени разгона контролируемого двигателя с заданным теоретическим или эталонным значением [1].
Для проведения экспериментальных исследований был использован диагностический стенд (см. рис. 1).
Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 - диагностируемый асинхронный двигатель;
2 - тахогенератор; 3 - плата сбора данных (аналого-цифровой преобразователь 1-154);
4 - персональный компьютер (ПК) с необходимым программным обеспечением для сбора
и обработки информации В качестве объекта экспериментов использовались электродвигатели серий 4А и АИР малой мощности (табл. 1-2).
Таблица 1
Пусковые свойства испытуемых асинхронных двигателей
Типоразмер электродвигателя Мк Мп Мм Sном, % S«, % U А J№ кгм2
4АА63А4У3 2,2 2,0 1,5 8,0 48,0 4,0 0,0024
АИР80В4У3 1,9 2,2 1,7 6,0 42,0 6,3 0,0032
Таблица 2
Обмоточные данные электродвигателей
Тип электродвигателя Р, кВт 2р z1 D* мм Di, мм L, мм WK q Y а/n droл/dиз, мм B
4АА63А4У3 0,25 4 24 100 61 65 169 2 1-8 1/1 0,38 1
АИР80В4У3 1,5 4 36 131 85,5 98 50 3 3-10 1/1 0,71 1
В процессе экспериментальных исследований было выявлено, что снимается зависимость частоты вращения ротора от времени при пуске двигателя на холостом ходу с собственным моментом инерции ротора.
В качестве датчика частоты вращения ротора использовался тахогенератор постоянного тока ТД-101. При этом вал последнего посредством гибкой муфты сопрягался с валом исследуемого асинхронного двигателя. Выходное напряжение тахогенератора прямо пропорционально частоте вращения ротора, поэтому зависимость изменения напряжения на выводах тахогенератора в течение переходного процесса повторяет зависимость частоты вращения.
В систему аналого-цифрового преобразователя входит преобразователь, выполненный на плате L-154 фирмы «L-card». АЦП имеет следующие технические характеристики: разрядость - 12 бит; время преобразования - 1,7 мкс; диапазон входного сигнала от 0 до 5,12 В; максимальная частота преобразования -70 кГц. Опыты проводились на частоте 1000 Гц, которая была выбрана как наиболее информативная.
Экспериментальные исследования асинхронного двигателя, проводились в несколько этапов. На первом этапе экспериментально определялось время пуска двигателя, принятого за эталон проверенного по ГОСТ 11828-86 и ГОСТ 7217-87 [2-3]. Для исключения случайной ошибки было проделано несколько серий пусков исследуемых двигателей и вычислялось среднее значение промежутка времени с момента появления сигнала, соответствующего подачи напряжения питания на обмотки асинхронного двигателя, до начала вращения ротора. На следующем этапе искусственно задавались различные неисправности асинхронного двигателя. В частности, создавались межвитковые замыкания.
Для экспериментального определения причинно-следственной связи между часто встречающимися неисправностями асинхронного двигателя и диагностическими параметрами в двигателе искусственно создавались межвитковые замыкания и дисбаланс ротора.
Полученные в ходе испытания данные обрабатывались по программе Visual Basic for Applications (рис. 2). Представлены графики нарастания частоты вращения ротора АД различного технического состояния.
0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040
Рис. 2. Экспериментальная зависимость времени пуска двигателей АИР80А4У3 без нагрузки на валу
Точка 1 характеризует время разгона эталонного (нового двигателя), а точки 2, 3, 4, 5 показывают изменение времени разгона двигателя при снижении активного сопротивления обмотки, то есть увеличение межвитковых замыканий.
Выводы
1. Разработанный диагностический стенд позволяет автоматизировать процессы диагностирования асинхронных двигателей; исследовать влияние изменения параметров технического состояния двигателя на его динамические характеристики и устанавливать связи между значениями параметров технического состояния и диагностическими признаками.
2. Изучение динамики нарастания частоты вращения ротора позволит не только определить техническое состояние двигателя, но и спрогнозировать ресурс его работы .
Литература
1. Синельников А.М., Боннет В.В. Метод диагностики асинхронного двигателя // Машинотехнологическое, энергетическое и сервисное обеспечение сельхозтоваропроизводителей Сибири: сб. науч. тр. - Новосибирск, 2008.
2. ГОСТ-11828-86. Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний. - М.: Изд-во стандартов, 1986.
3. ГОСТ 7217-87. Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытания. -М.: Изд-во стандартов, 1987.
УДК 615.414 И.А. Худоногов
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИК-ИЗЛУЧАТЕЛИ В ТЕХНОЛОГИИ ОЗДОРОВИТЕЛЬНОГО ЧАЯ
С позиции классической квантовой теории и теории проводимости в статье приведено обоснование использования импульсных инфракрасно-керамических преобразователей, которые представляют собой электронагревательные элементы нового поколения.
Ключевые слова: импульсные инфракрасно-керамические преобразователи, абсорбция, постоянная Планка, лекарственные растения, теория электропроводности.
I.A. Hudonogov PERSPECTIVE IK-RADIATORS IN THE MEDICINAL TEA TECHNOLOGY
