Обґрунтування параметрів функціонального діагностування теплових процесів асинхронних електродвигунів - Автореферат

Однією з причин такого стану є експлуатаційні умови роботи електродвигунів, до яких відносяться неприпустимі відхилення від номінального значення напруги, несиметрія напруги, перевантаження електродвигунів та інші. Метою дослідження є підвищення експлуатаційних показників асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором шляхом безперервного контролю та діагностування їх режимів роботи і захисту на базі математичної моделі теплових процесів асинхронних електродвигунів. Для досягнення поставленої мети були визначені наступні задачі дослідження: Дослідити теплові процеси в асинхронному електродвигуні як гетерогенному тілі під дією експлуатаційних впливів. Експериментально перевірити адекватність моделі функціонального діагностування асинхронного електродвигуна. Наукова новизна отриманих результатів: Отримала подальший розвиток теорія взаємоповязаного теплового стану асинхронного електродвигуна як гетерогенного тіла, яка дає можливість визначити тепловий стан обмотки в функції теплового стану сталі та навантаження електродвигуна.Обґрунтовано актуальність обраної теми досліджень, її новизна та практична цінність для виробництва, показано підстави і вихідні дані для розробки теми, необхідність проведення запланованих досліджень, наведено загальну характеристику роботи. Розглянуто і проаналізовано умови експлуатації асинхронних електродвигунів в агропромисловому комплексі. Розкрито причини ушкоджень електродвигунів. Зроблено аналіз існуючих методів аналізу теплових процесів в асинхронних електродвигунах. Вагомий внесок у розвиток теорії теплових процесів зробили Бешта О.С., Богаєнко І.Н., Борисенко В.І., Гуревич Е.І., Зодерберг Р., Копилов І.П., Кравчик А.Е., Петров І.І., Овчаров В.В., Сіпайлов Г.А., Щасливий Г.Г., Тубіс Я.Б., Федоров М.М., Федоренко Г.М., Філіппов І.Ф., Яковлев О.І. та інші вчені.Виходячи з умов контролю середніх температур обмотки статора та сталі та можливості визначення параметрів теплової схеми на базі експериментальних даних, асинхронний електродвигун розглядався як гетерогенна система трьох однорідних еквівалентних тіл. Втрати активної потужності в обмотках статора і ротора при температурі навколишнього середовища знаходились за виразами: (2) де r10-активний опір обмотки статора при температурі навколишнього середовища, Ом; Для цього система рівнянь (1) була записана в усталеному тепловому режимі холостого ходу: (4) де ?1Х, ?2Х, ?3Х - усталені середні перевищення температури відповідно обмотки, ротора, сталі над температурою навколишнього середовища при холостому ході, °С; Вираз теплової провідності від сталі до навколишнього середовища при нерухливому роторі L/3 було визначено з рівняння (14) в початковий момент часу: (15) де - похідна температури сталі в початковий момент охолодження, °С/с. В якості параметрів функціонального діагностування теплових процесів асинхронних електродвигунів були взяті: окремо температура сталі; окремо сила струму, що споживається двигуном; комбінація сили струму та температури сталі.На базі аналізу взаємоповязаних теплових процесів в асинхронному електродвигуні як гетерогенному тілі під дією експлуатаційних впливів отримані їх математичні залежності, які дають можливість опосередковано контролювати температуру обмотки статора. При дослідженні теплових процесів в асинхронному електродвигуні прийнявши за параметр діагностування температуру сталі отримані наступні результати: - величина додаткового теплового зносу ізоляції електродвигуна, що приходиться на одне перевантаження, залежить від температури навколишнього середовища; так, при кратності сили струму 1,5 додатковий знос ізоляції при температурах навколишнього середовища 50 °С и °30 С відрізняється в 6,5 раз; при перевантаженнях максимальна температура обмотки перевищує встановлене ГОСТ максимально допустиме значення; так, при температурі навколишнього середовища 40 °С і кратності сили струму 1,65 максимальна температура обмотки перевищує допустиме значення на 6,6 °С.

Основний зміст роботи