Metoda diagnostyki łożysk na podstawie analizy przebiegów prądu i napięcia zasilającego silnik indukcyjny

Metoda diagnostyki łożysk na podstawie analizy przebiegów prądu i napięcia zasilającego silnik indukcyjny

rok wydania: 2018, wydanie pierwsze
ilość stron: 106
ISBN: 978-83-7348-726-0

Opis
W monografii przedstawiono wyniki studiów literaturowych dotyczących diagnostyki łożysk w silnikach indukcyjnych oraz omówiono podstawowe zagadnienia związane z budową łożysk i kryteriami ich jakości (rozdział 3). Dokonano również krytycznej analizy metod najczęściej wykorzystywanych do monitorowania stanu technicznego łożysk, a mianowicie metod wibracyjnych i prądowych. Ze względu na wady opisanych na podstawie literatury metod zaproponowano nową, bezczujnikową i nieinwazyjną metodę diagnostyki łożysk opartą na pomiarze i analizie widma iloczynu wartości chwilowych prądu i napięcia.

Niewątpliwą zaletą nowej metody w porównaniu z obecnie stosowanymi metodami prądowej diagnostyki łożysk silników indukcyjnych jest jawne występowanie w widmie mocy chwilowej składowej o częstotliwości charakterystycznej dla uszkodzenia. Dzięki temu obliczenie częstotliwości uszkodzenia jest łatwiejsze niż identyfikacja składowych zmodulowanych sygnałem o częstotliwości charakterystycznej, jak ma to miejsce w metodach opartych na analizie widma prądu zasilającego silnik.

Spis treści
Wykaz ważniejszych oznaczeń / 5
1. Wstęp / 9        
2. Wprowadzenie / 11      
3. Przegląd metod diagnostyki łożysk w silnikach indukcyjnych  / 13
3.1. Podstawowe informacje dotyczące diagnostyki łożysk / 13  
3.2. Budowa łożysk / 13  
3.3. Uszkodzenia łożysk / 15
3.4. Wybrane metody diagnostyki łożysk / 18  
3.4.1. Metody wibroakustyczne diagnostyki łożysk / 19  
3.4.1.1. Pomiar emitowanych drgań  / 19
3.4.1.2. Pomiar impulsów udarowych / 19  
3.4.1.3. Pomiar emitowanego hałasu / 21
3.4.1.4. Metoda obwiedni wysokoczęstotliwościowych / 21  
3.4.2. Metody prądowe diagnostyki łożysk / 22  
3.4.2.1. Metoda analizy widma prądu stojana w stanie pracy ustalonej / 23
3.4.2.2. Statystyczna metoda adaptacyjna czasowo-częstotliwościowa  / 25  
3.4.2.3. Metoda detekcji uszkodzeń łożysk z wykorzystaniem wektora Parka / 26
3.5. Podsumowanie / 28
   
4. Nowa metoda diagnostyki łożysk silników indukcyjnych / 30
4.1. Proponowana metod / 30      
4.2. Podstawy matematyczne proponowanej metody / 31
4.3. Podsumowanie / 35
     
5. Badania symulacyjne / 6      
5.1. Wprowadzenie / 36      
5.2. Obwodowy model matematyczny silnika indukcyjnego / 39  
5.3. Wyniki badań obwodowego modelu matematycznego silnika indukcyjnego / 39  
5.3.1. Widmo mocy chwilowej dla silnika nieuszkodzonego / 40      
5.3.2. Widmo mocy chwilowej dla silnika uszkodzonego  / 41      
5.3.2.1. Silnik z uszkodzeniem bieżni zewnętrznej łożyska / 41  
5.3.2.2. Silnik z uszkodzeniem bieżni wewnętrznej łożyska / 43
5.3.2.3. Silnik z uszkodzeniem elementu tocznego łożyska / 45  
5.4. Podsumowanie / 48
    
6.  Badania  eksperymentalne  uszkodzeń łożysk  z  wykorzystaniem  nowej metody diagnostycznej / 49
6.1. Sposób przeprowadzania badań nową metodą / 49  
6.2. Stanowisko badawcze / 51      
6.2.1. Część sprzętowa stanowiska badawczego / 51  
6.2.2. Część programowa stanowiska badawczego / 55  
6.3. Pomiary testowe  / 59      
6.3.1. Pomiary wykonane wibrometrem laserowym / 60
6.3.2. Pomiary wykonane systemem DREAM / 62      
6.3.3. Pomiary wykonane kamerą termowizyjną / 63  
6.3.4. Podsumowanie / 63
6.4. Badania silników indukcyjnych z symulowanymi uszkodzeniami łożysk na podstawie analizy sygnałów elektrycznych / 64
6.4.1. Widmo mocy chwilowej dla silnika nieuszkodzonego / 65      
6.4.2. Widmo mocy chwilowej dla silnika z uszkodzeniem łożyska symulowanym przez drgania wzbudnika o częstotliwości fH = 40 Hz / 65
6.4.3. Widmo mocy chwilowej dla silnika z uszkodzeniem łożyska symulowanym przez drgania wzbudnika o częstotliwości fH = 27,3 Hz / 66
6.4.4. Widmo mocy chwilowej dla silnika z uszkodzeniem łożyska symulowanym przez drgania wzbudnika o częstotliwości fH = 32 Hz / 67
6.4.5. Podsumowanie / 68
6.5. Badania silników indukcyjnych z rzeczywistymi uszkodzeniami łożysk na podstawie analizy mocy chwilowej / 69
6.5.1. Widmo mocy chwilowej dla silnika nieuszkodzonego / 70      
6.5.2. Widmo mocy chwilowej dla silnika z uszkodzeniem pierścienia zewnętrznego łożyska / 71
6.5.3. Widmo mocy chwilowej dla silnika z uszkodzeniem pierścienia wewnętrznego łożyska / 75
6.6. Podsumowanie / 78
     
7.  Analiza metrologiczna układu pomiarowego / 81      
7.1. Wstęp / 81      
7.2. Niepewność pomiaru mocy chwilowej w układzie z przetwornikiem napięcia i przetwornikiem prąd–napięcie / 82  
7.2.1. Niepewność pomiaru napięcia / 83  
7.2.1.1. Wariancja estymacji przekładni przetwornika napięciowego – u²(k_u) / 84
7.2.1.2. Wariancja pomiaru napięcia kartą akwizycji danych – u²(u_wy) / 85
7.2.1.3. Wariancja złożona estymaty napięcia – u²(u) / 86
7.2.2. Niepewność pomiaru prądu / 87  
7.2.2.1. Wariancja estymacji przekładni przetwornika prąd–napięcie – u²(k_i) / 88  
7.2.2.2. Wariancja złożona estymaty prądu – u²(i) / 89
7.2.3. Niepewność pomiaru mocy chwilowej  / 90  
7.3. Niepewność pomiaru mocy chwilowej w układzie z bocznikiem i dzielnikiem napięcia / 91  
7.3.1. Niepewność pomiaru napięcia / 92  
7.3.1.1. Wariancja estymacji przekładni dzielnika napięciowego – u²(k_D) / 93
7.3.1.2. Wariancja złożona estymaty napięcia – u²(u) / 94
7.3.2. Niepewność pomiaru prądu / 95  
7.3.2.1. Wariancja estymacji przełożenia prądu na napięcie dla bocznika – u²(R_b) / 95
7.3.2.2. Wariancja złożona estymaty prądu – u²(i) / 96
7.3.3. Niepewność pomiaru mocy chwilowej / 96  
7.4. Podsumowanie / 97
    
8. Podsumowanie / 98      
Bibliografia / 100    
Streszczenie w języku polskim / 104  
Streszczenie w języku angielskim / 105    

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie