Analiza sygnałów diagnostycznych maszyn elektrycznych

Analiza sygnałów diagnostycznych maszyn elektrycznych

rok wydania: 2015
ilość stron: 254
ISBN: 978-83-7814-458-8
oprawa: miękka

Opis
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.

Spis treści
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