автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Диагностика электромеханических преобразователей по внешнему магнитному полю

На правах рукописи

ПАШАЛИ Диана Юрьевна

ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПО ВНЕШНЕМУ МАГНИТНОМУ ПОЛЮ

Специальность 05.09.01 - Электромеханика и электрические аппараты

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2004

Работа выполнена на кафедре «Электромеханика» Уфимского государственного авиационного технического университета

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Хайруллин Ирек Ханифович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гизатуллин Фарит Абдулганеевич

кандидат технических наук, доцент Шуляк Александр Анатольевич

Ведущее предприятие: Уфимское агрегатное производственное

объединение

Защита состоится «5» ноября 2004г. в 10 часов на заседании диссертационного совета К 212.288.01 Уфимского государственного авиационного технического университета по адресу: 450000, г. Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12, актовый зал 1-ю корпуса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного авиационного технического университета

Автореферат разослан «_» сентября 2004.

Ученый секретарь диссертационного совета к.ф.-м.н.

Гараев Р.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Электрические машины (ЭМ) используются в приводах практически во всех областях техники и технологического оснащения производства. Их внеплановая остановка или внезапный отказ сопровождаются значительными экономическими потерями. Особенно велики потери на крупных энергетических установках и объектах, поэтому техническая диагностика в этой области достаточно развита и является обязательной для предупреждения отказов и своевременного ремонта. Значительно меньшее внимание уделяется диагностике энергетических установок средней и малой мощности, однако их значимость ввиду развития автономных приводов и массовости последних постоянно возрастает. Решение современных задач диагностики требует привлечения принципиально новых методов и средств, к ним можно отнести диагностирование по картине внешнего магнитного поля (ВМП), тк. информацию о техническом состоянии объекта в ряде случаев можно получить только на основе исследования его ВМП. При этом измерение диагностических параметров производится бесконтактным методом и, что важно, в состоянии рабочего режима. Использование ВМП в качестве основного или дополнительного источника диагностической информации позволяет более достоверно оценить техническое состояние и своевременно прогнозировать отказы ЭМ. Несмотря на очевидные достоинства, как показал анализ литературы, характеристики ВМП, как диагностического параметра, мало изучены и, практически, не используются при оценке технического состояния электромеханических преобразователей (ЭМП)

Поэтому расширение области применения и повышение точности технической диагностики, развитие её теории и технических средств является актуальной задачей. Необходима разработка математических моделей ВМП ЭМ, в частности асинхронных двигателей (АД) и электрических машин с распределенной вторичной системой (ЭМРВС), а также разработка диагностических устройств для определения технического состояния ЭМП по их внешнему магнитному полю.

Цель работы: развитие теории и разработка технических средств для повышения достоверности диагностирования электромеханических преобразователей по внешнему магнитному полю.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: 1. Разработана математическая модель внешнего магнитного поля электрической машины с распределенной вторичной системой, как функции параметров, сопоставление которых определяет диагностические признаки технического состояния машины, учитывающая влияние активных

элементов конструкции, технологических и эксплуатационных факторов на техническое состояние машины:

2. Разработана математическая модель внешнего магнитного поля, для целей диагностики асинхронных двигателей, с учетом возможных отклонений размеров, формы и взаимного расположения поверхностей активных частей, вызванных технологическими и эксплуатационными факторами,

3. Разработаны измерительно-вычислительные моделирующие диагностические комплексы и проведены экспериментальные исследования для проверки адекватности полученных математических моделей и возможности практического диагностирования по внешним магнитным полям, электрических машин с распределенной вторичной системой и асинхронных электрических двигателей.

Научная новизна

1. Разработана математическая модель ВМП, как функции параметров, сопоставление которых определяет диагностические признаки состояния ЭМРВС, учитывающая геометрические соотношения элементов конструкции; технологические и эксплуатационные факторы.

2. Разработана математическая модель ВМП АД, учитывающая возможные отклонения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей активных частей, вызванные технологическими и эксплуатационными факторами.

3. Установлено, что в частотном спектре ВМП содержится доступная информация для количественной оценки технического состояния диагностируемого двигателя.

4. Впервые экспериментально определены значения диагностических параметров по оценке изменения характеристик ВМП при нарушении исправного технического состояния ЭМРВС.

Методы проведения исследований. Для решения задач и достижения цели использованы аналитические методы исследования магнитного поля, методы теории дифференциального и интегрального исчисления, моделирование на ЭВМ с использованием пакета Maple VR5, для обработки экспериментальных данных использован пакет электронных таблиц Microsoft Excel 2002.

Основные теоретические положения и выводы подтверждены результатами экспериментальных исследований в лабораторных условиях на этапах разработки. Исследования проводились на кафедре «Электромеханика» УГАТУ.

Практическая значимость работы

1. Разработанная математическая модель внешнего магнитного поля АД позволяет уточнить методику по определению ВМП введением функции распределения технологическойпогрешности по объему воздушного зазора.

2. Разработанная математическая модель ВМП ЭМРВС, содержащая геометрические размеры элементов конструкции и свойства их материалов, может быть использована для оптимизации её свойств по параметрам внешнего магнитного поля

3. Разработанные экспериментальная установка, методика обработки данных и вспомогательные устройства диагностирования по внешнему магнитному полю позволяют повысить эффективность диагностики асинхронных двигателей.

4. Разработанные экспериментальная установка и устройства позиционирования датчиков для диагностирования по ВМП ЭМРВС позволяют на основе исследования картины поля на внешних элементах корпусов - концентраторах магнитных полей определять зоны максимального проявления внутренних дефектов во внешнем магнитном поле и, соответственно, места установки датчиков диагностических систем.

Практическая ценность результатов работы подтверждается актами внедрения результатов в учебный процесс кафедры электромеханики УГАТУ и практического использования теории и устройств диагностирования технического состояния электрических двигателей, а также для оценки магнитной совместимости ЭМП с сопредельными приборами и элементами бортовой вычислительной системы, на Федеральных государственных унитарных предприятиях: Уфимском агрегатном производственном объединении, Уфимском приборостроительном производственном объединении

На защиту выносятся:

1. Математическая модель внешнего магнитного поля, как функции параметров; сопоставление которых определяет диагностические признаки состояния электрической машины с распределенной вторичной системой, учитывающая особенности конструкции, погрешности изготовления и сборки внешнего и внутреннего магнитопроводов, а также технического состояния ротора

2. Математическая модель внешнего магнитного поля асинхронных двигателей для целей диагностики, учитывающая возможные отклонения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей активных частей, вызванных технологическими и эксплуатационными факторами

3. Измерительно-вычислительные моделирующие диагностические комплексы (ИВМДК) для экспериментальных исследований и диагностирования по внешнему магнитному полю АД и ЭМРВС.

4. Результаты экспериментальных исследований характеристик внешнего магнитного поля машин АД и ЭМРВС, полученные для различных неисправных технических состояний на разработанных ИВМДК.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции (НТК) «Новые методы, технические средства и технологии получения измерительной информацию). (Уфа; 1997); X международной НТК «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления» (Гурзуф, 1998); II международной НТК Регионального Уральского отделения Академии инженерных наук РФ «На передовых рубежах науки и инженерного творчества». (Екатеринбург, 2000); на У111 всероссийской НТК «Современные тенденции в развитии и конструировании коллекторных и других электромеханических преобразователей энергии». (Омск, 2003).

Публикации. Список публикаций по теме диссертации включает 10 научных трудов, в том числе 4 статьи, 2 патента РФ, 4 материала конференций

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 112 наименований и девяти Приложений. Общий объём диссертации составляет 182 страницы В работе содержится 83 рисунка и 1 таблица.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, дана общая характеристика работы, включая научную новизну и практическую значимость полученных результатов, сформулированы научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены существующие методы диагностики технического состояния ЭМП. В основном диагностика осуществляется тепловым, электрическим и виброакустическим методами, которые в определенных ситуациях не применимы или не обеспечивают необходимую достоверность информации для диагностики. Поэтому требуется разработка новых перспективных методов. Установлено, что к таким методам можно отнести диагностику по внешнему магнитному полю машины, которое может служить как основным или единственным, так и дополнительным источником диагностической информации.

Дан анализ методов расчёта электромагнитных полей ЭМП в зазоре и вне машины.

Во второй главе исследуется ВМП ЭМРВС при смещении осей внутреннего и наружного магнитопроводов, при следующих допущениях: величина немагнитного

зазора намного меньше радиуса его кривизны; электромагнитное поле в зазоре плоскопараллельное; первичное поле вне индуктора отсутствует; магнитная проницаемость немагнитного зазора равна проницаемости вакуума; на наружной поверхности отсутствуют концентраторы магнитного поля (выступы и пазы).

Рис. 1. Расчётная схема ЭМРВС Система цилиндрических координат неподвижна относительно врашаюшегося ротора. С учётом принятых допущений из уравнений Максвелла для медленнодвижущихся тел получены три системы исходных уравнений в виде, удобном для аналитического решения. По методу двух реакций наведенное во вторичной системе магнитное поле раскладывается по поперечной и продольной осям. Постоянные интегрирования определяются из граничных условий: равенства на границах зон нормальных составляющих плотности тока и тангенциальных составляющих напряженности электрического поля.

Выражение для комплексной амплитуды радиальной составляющей напряженности в зазоре учитывающее техническое состояние машины по

равномерности последнего

наружного и внутреннего магнитопроводов; А,)..Л4-корни характеристического уравнения; - амплитуда индукции начального магнитного поля; 11=1,2,3 £-

магнитное число Рейнольдса; коэффициенты приведения по

продольной и поперечной осям.

Комплексная амплитуда напряженности магнитного поля во внешнем магнитопроводе ЭМРВС при известном (1)

-и Ш+^+'-Ю

Цгй

Й = й п р ина р

(2)

где + ~ < < Л„зр]; /?га -размеры характерных участков магнитной цепи

рис. 1; }1| -магнитная проницаемость участка (Лнар] — Лш)> отнесенная к ¡1Г', - соответственно участка и т д.

С учётом известных положений по определению полей экранирующих устройств, картины поля на границе двух сред и выражений (1,2), математическая модель ВМП электрической машины с распределённой вторичной системой

геометрические размеры

5,

где

Х„ * р

(рис.1); Ьц = Ят„1 ~ (/?! + —); 'вн1-^нар1> ^с! - коэффициент приведения по

п(2п -1) 2 .2 +0С.

продольной оси;

число пар полюсов

произвольной гармоники мдс. внутреннего магнитопровода; \1Г - относительная магнитная проницаемость материала индуктора.

В третьей главе разработана математическая модель внешнего магнитного поля асинхронных двигателей со статическим эксцентриситетом ротора, при следующих допущениях: активная длина машины принята бесконечно большой; на сердечниках статора и ротора отсутствуют пазы; обмотка управления представлена в виде бесконечно тонкого токового слоя, покрывающего расточку статора, создающего основную гармонику намагничивающей силы, изменяющуюся по синусоидальному закону вдоль расточки; индуктор имеет гладкую (отсутствуют концентраторы магнитного поля) наружную цилиндрическую круговую поверхность.

ВМП асинхронного двигателя может быть представлено в виде

/V/ -число пар полюсов произвольной гармоники мдс. статора; для основной гармоники - удельная электрическая проводимость материала статора

где -амплитуда линейной токовой нагрузки; -активная длина машины;

-относительный радиус статора; -относительное среднее значение

-относительный радиус статора; -относительное среднее значение

овальности статора; -номинальный радиус внутренней расточки статора; номинальный радиус ротора; р-число пар полюсов машины; а-координата, в системе, неподвижной относительно статора; - угловая частота сети частота сети; - относительный статический эксцентриситет

расстояние смещения осей ротора и статора; - номинальный воздушный

зазор, - частота токов (гармоники), вызванная эксцентриситетом,

скорректированная по скольжению при заторможенном роторе

Рис. 2. Расчётная схема асинхронного двигателя 1 - ротор; 2 - воздушный зазор; 3 - токовый слой; 4 - статор;

5 - ВМП во внешней среде АД; Т - точка пространства, где определяется ВМП

В четвертой главе проведена проверка основных теоретических положений по анализу внешнего магнитного поля, как диагностического сигнала, электромеханических преобразователей. Апробировано, с оценкой метрологических характеристик, оборудование, предназначенное для экспериментальных исследований и диагностики АД и ЭМРВС, разработанное при непосредственном

участии автора, на основе результатов, полученных в данной работе При разработке были использованы оригинальные технические решения, подтвержденные двумя патентами В составе оборудования ИВМДК - экспериментальные установки для исследования АД (ЭУ-1) и для исследования ЭМРВС - ЭУ-2 выполняли следующие функции подключение исследуемого объекта, управление им, измерение основных механических или электромеханических характеристик, создание нагрузки (задание определенного режима работы), моделирование неисправных состояний, измерение внешнего магнитного поля в окружающем объект пространстве в заданных координатах, математическая обработка данных измерений, спектральный анализ, запись результатов и выдача его на экран персонального компьютера Структурная схема ЭУ-1 для АД приведена на рисунке 3

Рис 3 Структурная схема экспериментальной установки ЭУ-1 для исследования ВМП АД

М - исследуемая машина, ДВМП - датчик индукционный внешнего магнитного поля, СЗУ - система задания углового положения ДВМП, ДС - датчик сети, БПОС - блок предварительной обработки сигнала (усилитель сигнала ДВМП и режекторный фильтр), ПК - персональный компьютер

Исследуемый объект диагностировался в заданном режиме работы Сигналы датчиков ДС и ДВМП усиливались и фильтровались БПОС и передавались на Handyprobe Получаемые таблицы данных спектроанализатора (формат частота -падение напряжение канала 1 - падение напряжения канала 2) вводились для последующей обработки в пакет электронных таблиц Microsoft Excel Определялось математическое ожидание значения напряжения для каждой частоты в спектре напряжения при одном и том же положении ДВМП и затем, после отбрасывания

промахов по значению напряжения проводился расчет напряженности ВМП с использованием пакета Microsoft Excel. Погрешность измерения не превышала 5 %. Число повторных опытов - 16. Данные спектроанализатора записывались в файл на жесткий диск компьютера, в следующем формате: число выборок сигнала 512, диапазон частот 250 Гц. Амплитудное значение ЭДС ДВМП автоматически корректировалось в зависимости от изменения данных датчика сети (ДС), что позволило при анализе осциллограмм исключить из рассмотрения сетевые помехи. Гармонический состав ВМП определялся по опытной кривой его распределения. Исследования проводились для АД с различным числом пар полюсов, в режимах холостого хода, под нагрузкой и короткого замыкания, и для ЭМРВС в режиме нагрузки и при неподвижном роторе. Анализ распределения поля в основном проводился по данным замеров при расположении ДВМП на расстоянии 0,2 мм от поверхности АД. Эксцентриситет моделировался в пределах от нуля до 0,38. Примеры получаемых для анализа кривых приведены на рисунках 4 и 5. На рисунке 5 овалами выделены пики амплитуд, наведенных от гармоник поля.

Из анализа влияния координаты расположения оси датчика на поверхности АД следует, что при наличии эксцентриситета при переходе от середины индуктора к его краю происходит снижение напряженности ВМП, которое для машин с составляет 37%; при р >1 - 10-20% Причем, чем больше р, тем меньше процент снижения.

Рис 4 Распределение напряженности ВМП по внешней поверхности статора н={\а) ДЛЯ АД С р-2, £ст = 0,3, 1 - под нагрузкой; 2 - при холостом ходе

Н,А1м

31,8

23,8

15,9

7,95

- ~ - г ! I

! !

М 1 1 1 ; \ ! / 1 —ч 1

50

100 150

Частота, Гц

200

250

Рис 5 Функция диагностических параметров ЛД Н = /г(/), р= 1 в режиме под нагрузкой, ест = 0,3, а= 170°

Исследования внешнего магнитного поля ЭМРВС

Общий вид ЭУ-2 приведен на рисунке 6 Для проверки теоретических положений второй главы исследования проводились в основном на образцах машин, не имеющих на внешней поверхности концентраторов магнитного поля, типа ЭТ-ЗШ с электромагнитным возбуждением, с числом полюсов 2р=2 и 4, геометрическими

соотношениями 5/т от 0,025 до 0,05 и у/от 0,25 до 0,5, числом Рейнольдса -

в трех ситуациях первая - в проверочном режиме, при котором обмотка управтения питается от сети переменного тока 50 Гц с однополупериодным выпрямлением, вторая - в штатном режиме (на ЭУ-2) при питании от аккумулятора или блока питания со сглаживающими фильтрами при отсутствии концентраторов поля на внешней поверхности корпуса и третья - в штатном режиме при наличии^ концентраторов

j/t'H J

Рис. 6. Общий вид экспериментальной установки для исследований ВМП ЭМРВС

1. Исследуемый объект ЭМРВС-ЗШ.

2. Приводной двигатель МБП-ЗШЗ.

3. Тензоизмеригель нагрузки 4АНЧ-22.

4. Устройство измерения эксцентриситета.

5. Электронный измеритель микроперемещений.

6. Блок питания БЗ-721.4.

7. Блок питания Б2-521.2.

8. Измеритель индукции ШЫ.

9. Спектроанализатор Handyprobe и блок предварительной обработки и преобразования сигнала.

10. ЭВМ типа Pentium.

Рис 7 Гистограмма напряженности ВМП ЭМРВС с концентраторами поля «К» при р=2, ес„,=0,3, /„=1,8 А, 1 - е=0, 2 - Е-0,2 Индукция поля внешних источников (Земля и промышленность) и остаточных полей - около 0,1 мТл

В первом случае был испотьзован индукционный ДВМП и измерительный преобразователь ЭУ-1, а также методика измерения и обработки данных, аналогичная используемой при иссаедовании АД Из результатов эксперимента и математической обработки его данных следует, что, например, при появлении эксцентриситета амплитуда гармоник 50 Гц изменяется на 8-12 % при р~\ и на Ю-15% при р=2 Абсолютное значение изменения напряженности внешнего поля находится в пределах 5-30 А/м

Во втором случае для исследования картины ВМП при возбуждении ЭМРВС постоянным током при отсутствии пульсаций использовался измеритель постоянных магнитных полей тесламетр типа «Маяк ЗМ», для позиционирования зонда которого было разработано специальное устройство Кроме получения и обработки диагностического сигнала о фактическом состоянии объекта исследовалось влияние места расположения датчика на уровень диагностического сигнала При этом, в частности, было установлено что при эксцентриситете изменение

напряженности ВМП в середине индуктора составляет 27%, на краю 32 %, прир=2 в середине - 21%, на краю 22 %

При практической диагностике оценка проявления во внешнем поле машины реакции токов ротора позволяет получить сигнал о техническом состоянии

последнего. Так, например, при разрушении шпонки, токи в роторе отсутствуют (е=0). При этом ВМП ( по эксперименту) при р=\ возрастает более чем в два раза, а при /7=2 на 20%. Установлено, что при различных дефектах ротора ВМП ЭМРВС изменяется в пределах 10-60%.

Исследование ВМП при наличии концентраторов магнитного поля на наружной поверхности корпуса машины представляет большой интерес, так как, во-первых, концентраторами обычно являются предусмотренные конструкцией детали или их элементы: выступающие (винты крепления магнитопроводов, выступы под знаки заземления и таблички и др.), примыкающие к наружной поверхности (стяжные шпильки и т. п.) или образующие магнитное сопротивление пазы (вентиляционные, под скобы или сварочные швы и т.п.); во - вторых концентраторы, являясь ферромагнитными элементами, существенно меняют картину внешнего поля. Измерения проводились на ЭУ-2 с использованием тесламетра и координирующего устройства для его зонда. Исследовались ВМП ЭМРВС с выступающими за пределы внешней цилиндрической поверхности корпуса сферическими сегментами (головки полупотайных винтов, крепящих полюса). Анализ полученных данных показал, что ВМП. в присутствии концентраторов, существенно зависит от их конфигурации и физических свойств. Из представленных на рисунке 6 гистограмм видно, что абсолютные значения напряженности поля вблизи ферромагнитных концентраторов на два порядка больше, чем над ровной поверхностью, соответственно больше и диагностический сигнал, получаемый измерительной системой. Анализ поля вблизи локальных пазов и выступов различной конфигурации показал, что сумма векторов напряженности на площади 2-г2,5П, где П - площадь поперечного сечения концентратора, близка к значению напряженности поля над гладкой поверхностью, т.е. магнитные силовые линии усиленного поля замыкаются в пределах ограниченного пространства. Это положение необходимо учитывать при использовании естественных или искусственных концентраторов для усиления ВМП в измерительных преобразователях диагностических установок.

Сравнение полученных опытных данных и результатов расчетов позволяют сделать вывод об их сходимости в пределах точности эксперимента.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны математические модели внешнего магнитного поля электрической машины с распределенной вторичной системой и асинхронного двигателя, как функции параметров, сопоставление которых определяет диагностические признаки состояния, учитывающие влияние геометрических

соотношений активных элементов конструкции, технологических и эксплуатационных факторов на техническое состояние машин.

2. Разработаны измерительно-вычислительные моделирующие диагностические комплексы, на которых проведены экспериментальные исследования спектральных характеристик внешнего магнитного поля электромеханических преобразователей, с имитацией технологических и эксплуатационных дефектов Эксперимент подтверждает справедливость принятых допущений и достоверность основных теоретических положений и выводов, полученных в работе. Расхождение расчётных и опытных данных составляет 10-14% и находится в пределах точности эксперимента.

3. Для выделения диагност ических параметров в спектре внешнего магнитного поля получены выражения для определения магнитного ноля в воздушном зазоре асинхронного двигателя и электрической машины с распределенной вторичной системой, учитывающие технологические и эксплуатационные погрешности взаимного расположения и формы поверхностей, образующих зазор.

4. В результате исследований установлено, что.

- при несоосности статора и ротора асинхронного двигателя амплитуда основной гармоники напряженности внешнего магнитного поля, в зависимости от числа пар полюсов, возрастает на 15-20%, а смещение нулевой линии её графика с ростом эксцентриситета линейно возрастает с угловым коэффициентом от 0,2 до 0,8, причем, меньший коэффициент соответствует большему числу пар полюсов;

- при статическом эксцентриситете в качестве диагностического параметра может быть использована огибающая кривой пространственного распределения напряженности внешнего магнитного поля, которая имеет периодичность 2л, независящую от числа пар полюсов электрической машины с распределенной вторичной системой, а её амплитуда зависит от величины эксцентриситета и возрастает с увеличением числа пар полюсов машины;

- при неисправном техническом состоянии ротора электрической машины с распределенной вторичной системой в виде нарушения электрической проводимости, недопустимого режима вращения напряженность внешнего магнитного поля изменяется в пределах 10-60%, что позволяет выявлять подобные дефекты вторичной системы;

- в электрической машине с распределенной вторичной системой при изменении величины относительного эксцентриситета зазора от 0,1 до 0,3 и числа Рейнольдса от 0,5 до 3 изменение реальной части комплексной амплитуды внешнего магнитного поля составляет от 10 до 25%, причем, меньшее изменение соответствует большему числу полюсов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Хайруллин И.Х., Ураксеев М.А., Пашали Д.Ю. Диагностирование эксцентриситета по картине поля в приграничной среде электромеханических устройств // Новые методы, технические средства и технологии получения измерительной информации: Материалы НТК - Уфа: УГАТУ, 1997. - С.47.

2. Хайруллин И.Х., Ураксеев МА., Пашали Д.Ю. Расчет индукции магнитного поля в зазоре диагностического объекта с учётом погрешностей изготовления // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: Материалы X международной НТК - Гурзуф, 1998. - С. 268-269.

3. Ураксеев М.А., Пашали Д.Ю. Устройство регистрации магнитных полей рассеяния для систем диагностики // На передовых рубежах науки и инженерного творчества: Материалы II международной НТК - Екатеринбург, 2000. - С. 228-229.

4. Ураксеев М.А., Пашали Д.Ю., Афанасьев Ю.В. К анализу диагностического сигнала при смещении оси ротора электрического взрывозащигденного двигателя // сборник научных трудов Электротехнические комплексы и системы: Сборник научных трудов - Уфа: УГАТУ, 2001. - С.57-62.

5. Пашали Д.Ю. Магнитная индукция при интегральной оценке неравномерности воздушного зазора для задач диагностирования // Электротехнические комплексы и системы: Сборник научных трудов - Уфа: УГАТУ, 2001. - С. 194-199.

6. Хайруллин И.Х., Пашали Д.Ю. Анализ современных методов диагностики электромеханических преобразователей // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Сборник научных трудов - Уфа: УГАТУ, 2002. - С. 22-25.

7. Хайруллин И.Х., Пашали Д.Ю., Дёмин А.Ю. Экспериментальное исследование внешних магнитных полей электромеханических преобразователей // Электротехнические комплексы и системы: Сборник научных трудов - Уфа: УГАТУ, 2004.-С. 15-21.

8. Хайруллин И.Х., Пашали Д.Ю. К вопросу определения внешнего магнитного поля неявнополюсного демпфера // Современные тенденции в развитии и конструировании коллекторных и других электромеханических преобразователей энергии: Материалы VIII всероссийской НТК - Омск: ОмГУПС, 2003. - С.211-215.

9. Ураксеев М.А., Пашали Д Ю. Измеритель линейных перемещений. Патент РФ № 2178139, МКМО 01 В 7/14; опубл. 10.01.02., БИ№ 1.

10. Ураксеев М.А., Пашаля ДЮ. Датчик перемещений (варианты). Патент РФ № 2189562 РФ, МКИ О 01 В 7/14; опубл.20.09.2002, БИ № 26.

ПАШАЛИ Диана Юрьевна

ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПО ВНЕШНЕМУ МАГНИТНОМУ ПОЛЮ

Специальность 05.09.01 - Электромеханика и электрические аппараты

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 22.09.2004. Формат 60*84 1/16 Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,0. Усл.кр. - отт. 1,0. Уч. - изд. л. 0,9. Тираж 100 экз. Заказ №511. Бесплатно.

Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии 450000, Уфа - центр, ул. К. Маркса, 12

11979 t

РНБ Русский фонд

2005-4 17296

Список использованных сокращений

Введение

ГЛАВА 1. Системы функциональной диагностики 14 электромеханических преобразователей

1.1. Современные требования, предъявляемые к системам 14 функционального диагностирования электрических машин

1.2. Обзор современных методов неразрушающе го контроля 16 индукционных электрических машин

1.3. Современное состояние вопроса расчёта электромагнитных 29 полей электромеханических преобразователей

1.3.1 Методы расчёта внешнего магнитного поля индукционных 29 электрических машин

1.3.2 Современное состояние вопроса расчёта магнитных полей 45 электрических машин с распределенной вторичной системой

Выводы к первой главе и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. Внешнее магнитное поле электрической машины с 53 распределенной вторичной системой

2.1 Исходные положения

2.2 Определение напряженности результирующего магнитного поля 58 в зазоре ЭМРВС

2.2.1 Определение постоянных интегрирования

2.2.2 Погрешности, вносимые принятыми допущениями

2.3 Определение внешнего магнитного поля ЭМРВС 69 Выводы ко второй главе 75 Рекомендации к выводам

ГЛАВА 3. Исследование внешнего магнитного поля, как функции 77 диагностических параметров асинхронного двигателя

3.1 Определение напряженности магнитного поля в зазоре 78 асинхронного двигателя с учётом конструктивных и технологических факторов

3.2 Определение напряженности внешнего магнитного поля 86 асинхронного двигателя с учётом конструктивных и технологических факторов

Выводы к третьей главе

Рекомендации к выводам

ГЛАВА 4. Экспериментальное исследование внешнего поля 99 асинхронных двигателей и электрических машин с распределенной вторичной системой

4.1 Оборудование для экспериментальных исследований и 99 диагностики ЭМП

4.2 Экспериментальное исследование внешнего магнитного поля 101 асинхронных двигателей

4.2.1 Описание ИВМДК асинхронных двигателей

4.2.2 Описание эксперимента и обработка результатов исследований 110 внешнего магнитного поля асинхронных двигателей

4.3 Экспериментальное исследование ЭМРВС

4.3.1 Описание экспериментальной установки ЭМРВС

4.3.2 Порядок проведения эксперимента и анализ 129 экспериментальных данных

4.3.2.1 Питание пульсирующим током

4.3.2.2 Исследование ЭМРВС при питании постоянным током 133 4.3.2.2.1 Диагностирование технического состояния ротора 136 Выводы по четвертой главе 143 Рекомендации к выводам 144 Заключение 145 Список литературы

В настоящее время практически все промышленные предприятия характеризуются высокой оснащенностью технологических процессов сложным электротехническим оборудованием, содержащим автоматизированные электропривода, а также электрическими установками, обеспечивающими безопасный режим работы персонала. Исполнительными элементами чаще всего являются электромеханические преобразователи энергии (ЭМП), из которых наибольшее применение нашли индукционные электрические машины. Даже на относительно небольших предприятиях в эксплуатации, как правило, находится несколько сотен электрических машин (ЭМ). От их надежности зависит реализуемость того или иного технологического процесса и, возможно, в целом производственного процесса. Поэтому весьма остро встает проблема обеспечения их работоспособности в условиях непрерывной эксплуатации. Одним из путей решения этой проблемы является техническая диагностика, которая позволяет прогнозировать аварийные ситуации и экономически обоснованно планировать сроки и объем ремонта оборудования в зависимости от его фактического технического состояния.

За несколько последних десятилетий образовалась целая отрасль науки по разработке теоретических основ, методов и устройств, в том числе, автоматических комплексов диагностирования различных технических объектов. Разработан ряд стандартов на методы и средства диагностирования.

Несмотря на это в настоящее время задачи диагностирования достаточно остро ставятся практически во всех отраслях техники, представляется исключительно значимой разработка новых, более совершенных, методов, схем и устройств диагностирования, расширяющая область диагностируемой техники и повышающая надежность и достоверность результатов диагностики. Обращает на себя внимание один из таких методов, как диагностика по картине внешнего магнитного поля (ВМП) электротехнического устройства, публикации по которому весьма ограничены. Применение этого метода обуславливается специфическими условиями работы или требованиями к контролируемым объектам. Прежде всего, это условия, где другие наиболее освоенные методы не могут быть применены или дают значительные погрешности. Такие существенные особенности имеют современные технологические процессы в нефтяной и химической промышленности, реализуемые на высокопроизводительном автоматизированном оборудовании, содержащем электромеханические преобразователи, и работающем, в отличие от других отраслей промышленности, в среде, содержащей взрывоопасные газы и вещества. В зависимости от типа взрывоопасной среды и ряда других условий электрические машины выполняются с тем или иным видом взрывозащиты и контроль за их исправным состоянием имеет особую значимость. В этих условиях применение систем диагностики, основанных на анализе ВМП, наиболее целесообразно, так, как устройства регистрации полей и, прежде всего датчики, не нарушают средств взрывозащиты объекта диагностирования.

Из изложенного выше следует, что существующая теоретическая база по определению внешних магнитных полей ЭМП не соответствует повышенному интересу к развитию методов диагностики, использующих ВМП.

Таким образом, создание математического описания ВМП, как диагностического признака электротехнических преобразователей, в частности машин переменного тока и машин с распределенной вторичной системой (ЭМРВС), и его экспериментального исследования с целью развития методов и средств диагностики является актуальной научной задачей.

Цель работы: развитие теории и разработка технических средств для повышения достоверности диагностирования электромеханических преобразователей по внешнему магнитному полю.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Разработана математическая модель внешнего магнитного поля электрической машины с распределенной вторичной системой, как функции параметров, сопоставление которых определяет диагностические признаки технического состояния машины, учитывающая влияние геометрических соотношений активных элементов конструкции, технологических и эксплуатационных факторов на техническое состояние машины.

2. Разработана математическая модель внешнего магнитного поля, для целей диагностики асинхронных двигателей, с учётом возможных отклонений размеров, формы и взаимного расположения поверхностей активных частей, вызванных технологическими и эксплуатационными факторами.

3. Разработаны измерительно-вычислительные моделирующие диагностические комплексы и проведены экспериментальные исследования для проверки адекватности полученных математических моделей и возможности практического диагностирования по внешним магнитным полям: электрических машин с распределенной вторичной системой и асинхронных электрических двигателей.

В первой главе работы показаны области использования систем диагностики по внешнему магнитному полю и сформулированы основные требования, предъявляемые к ним, рассмотрены существующие методы диагностирования технического состояния электромеханических преобразователей. В основном диагностика осуществляется тепловым, электрическим и виброакустическим методами, которые в определенных ситуациях не применимы или не обеспечивают необходимую достоверность информации для диагностики. Установлено, что внешнее магнитное поле электрических машин может служить как основным, так и дополнительным источником диагностической информации.

Дан анализ методов расчёта электромагнитных полей ЭМП в зазоре и вне машины.

Сформулированы основные задачи исследования.

Во второй главе получены выражения для определения магнитного поля в воздушном зазоре ЭМРВС с учётом технологической погрешности взаимного расположения и формы, сопрягающихся через воздушный зазор поверхностей внутреннего и наружного магнитопроводов, разработана математическая модель внешнего магнитного поля электрической машины с распределенной вторичной системой.

В третьей главе получено выражение для определения магнитного поля в воздушном зазоре с учётом технологической погрешности взаимного расположения и формы, сопрягающихся через воздушный зазор поверхностей статора и ротора асинхронного двигателя. Разработана математическая модель внешнего магнитного поля асинхронных двигателей при статическом эксцентриситете ротора, которая может быть использована для диагностирования их технического состояния. Получены выражения для определения напряженности магнитного поля на поверхности машины и за её пределами с учётом влияния технологических факторов с введением функции распределения технологической погрешности по объему неравномерного воздушного зазора.

Четвертая глава посвящена описанию экспериментальных исследований АД и ЭМРВС; апробированию и оценке метрологических характеристик измерительно-вычислительных моделирующих диагностических комплексов (ИВМДК) для экспериментальных исследований и диагностики ЭМП, разработанных при непосредственном участии автора на основании полученных в данной работе результатов, проверке основных теоретических положений по анализу внешнего магнитного поля электромеханических преобразователей, как диагностического сигнала.

Методы проведения исследований. Для решения поставленных задач и достижения намеченной цели использованы аналитические методы исследования магнитного поля, методы теории дифференциального и интегрального исчисления, моделирование на ПЭВМ с использованием пакета символьной математики Maple V R5, обработка экспериментальных данных -пакета электронных таблиц Microsoft Excel 2002.

Основные теоретические положения и выводы подтверждены результатами экспериментальных исследований в лабораторных условиях на этапах разработки. Исследования проводились на кафедре «Электромеханика» УГАТУ.

Основные результаты, полученные лично соискателем и выносимые на защиту:

1. Математическая модель внешнего магнитного поля, как функции параметров, сопоставление которых определяет диагностические признаки состояния электрической машины с распределенной вторичной системой, учитывающая конструктивные особенности, погрешности сборки и изготовления внешнего и внутреннего магнитопроводов,и технического состояния ротора.

2. Математическая модель внешнего магнитного поля асинхронных двигателей для целей диагностики, учитывающая возможные отклонения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей активных частей, вызванных технологическими и эксплуатационными факторами.

3. Измерительно-вычислительные моделирующие диагностические комплексы для экспериментальных исследований внешнего магнитного поля АД и ЭМРВС.

4. Результаты экспериментальных исследований характеристик внешнего магнитного поля машин АД и ЭМРВС, полученные для различных неисправных технических состояний на разработанных ИВМДК.

Научная новизна

1. Разработана математическая модель ВМП, как функции параметров, сопоставление которых определяет диагностические признаки состояния электрической машины с распределенной вторичной системой, учитывающая геометрические соотношения элементов конструкции, технологические и эксплуатационные факторы.

2. Разработана математическая модель ВМП асинхронного двигателя, для целей диагностики, учитывающая возможные отклонения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей активных частей, вызванных технологическими и эксплуатационными факторами.

3. Установлено, что в частотном спектре внешнего поля содержится практически доступная информация для количественной оценки технического состояния диагностируемого двигателя.

4. Впервые экспериментально определены численные значения диагностических признаков по оценке изменения характеристик внешнего магнитного поля при нарушении исправного технического состояния ЭМРВС.

Практическая значимость работы

1. Разработанная математическая модель внешнего магнитного поля асинхронного двигателя, позволяет уточнить методику по определению ВМП введением функции распределения технологической погрешности по объему воздушного зазора.

2. Разработана математическая модель внешнего магнитного поля электрической машины с распределенной вторичной системой, содержащая геометрические размеры элементов ЭМРВС и свойства их материалов, может быть использована для оптимизации её свойств по параметрам внешнего магнитного поля.

3. Разработанные экспериментальная установка, методика обработки данных и вспомогательные устройства диагностирования по внешнему магнитному полю позволяют повысить эффективность диагностики асинхронных двигателей.

4. Разработанные экспериментальная установка и устройства позиционирования датчиков для диагностирования по внешнему магнитному полю электрических машин с распределенной вторичной системой позволяют на основе исследования картины поля на внешних элементах корпусов — концентраторах магнитных полей определять зоны максимального проявления внутренних дефектов во внешнем магнитном поле и, соответственно, места установки датчиков диагностических систем.

Практическая ценность результатов работы подтверждается актами внедрения результатов в учебный процесс кафедры электромеханики Уфимского государственного авиационного технического университета и практического использования теории и устройств диагностирования технического состояния электрических двигателей, а также оценки магнитной совместимости ЭМП с сопредельными приборами и элементами бортовой вычислительной системы на Федеральных государственных унитарных предприятиях: Уфимском агрегатном производственном объединении, Уфимском приборостроительном производственном объединении.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Новые методы, технические средства и технологии получения измерительной информации». (Уфа; 1997); X международной научно-технической конференции «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления». (Гурзуф, 1998); второй международной научно-технической конференции Регионального Уральского отделения Академии инженерных наук РФ «На передовых рубежах науки и инженерного творчества». (Екатеринбург, 2000); на VIII Всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции в развитии и конструировании коллекторных и других электромеханических преобразователей энергии». (Омск, 2003).

Публикации

Список публикаций по теме диссертации включает 10 научных трудов, в том числе 4 статьи, 2 патента РФ, 4 материала конференций.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 112 наименований и девяти приложений. Общий объём диссертации составляет 182 страницы. В работе содержится 83 рисунка и 1 таблица.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны математические модели внешнего магнитного поля электрической машины с распределенной вторичной системой и асинхронного двигателя, как функции параметров, сопоставление которых определяет диагностические признаки состояния, учитывающие влияние геометрических соотношений активных элементов конструкции, технологических и эксплуатационных факторов на техническое состояние машин.

2. Разработаны измерительно-вычислительные моделирующие диагностические комплексы, на которых проведены экспериментальные исследования спектральных характеристик внешнего магнитного поля электромеханических преобразователей, с имитацией технологических и эксплуатационных дефектов. Эксперимент подтверждает справедливость принятых допущений и достоверность основных теоретических положений и выводов, полученных в работе. Расхождение расчётных и опытных данных составляет 10-14% и находится в пределах точности эксперимента.

3.Для выделения диагностических параметров в спектре внешнего магнитного поля получены выражения для определения магнитного поля в воздушном зазоре асинхронного двигателя и электрической машины с распределенной вторичной системой, учитывающие технологические и эксплуатационные погрешности взаимного расположения и формы поверхностей, образующих зазор.

4. В результате исследований установлено, что:

- при несоосности статора и ротора асинхронного двигателя амплитуда основной гармоники напряженности внешнего магнитного поля, в зависимости от числа пар полюсов, возрастает на 15-20%, а смещение нулевой линии её графика с ростом эксцентриситета линейно возрастает с угловым коэффициентом от 0,2 до 0,8, причем, меньший коэффициент соответствует большему числу пар полюсов;

- при статическом эксцентриситете в качестве диагностического параметра может быть использована огибающая кривой пространственного распределения напряженности внешнего магнитного поля, которая имеет периодичность 2я, независящую от числа пар полюсов электрической машины с распределенной вторичной системой, а её амплитуда зависит от величины эксцентриситета и возрастает с увеличением числа пар полюсов машины;

- при неисправном техническом состоянии ротора электрической машины с распределенной вторичной системой в виде нарушения электрической проводимости, недопустимого режима вращения напряженность внешнего магнитного поля изменяется в пределах 10-60%, что позволяет выявлять подобные дефекты вторичной системы;

- в электрической машине с распределенной вторичной системой при изменении величины относительного эксцентриситета зазора от 0,1 до 0,3 и числа Рейнольдса от 0,5 до 3 изменение реальной части комплексной амплитуды внешнего магнитного поля составляет от 10 до 25%, причем, меньшее изменение соответствует большему числу полюсов.

1. ГОСТ 25176-82 Техническая диагностика. Средства диагностирования автомобилей, тракторов, строительных и дорожных машин. Классификация. Общие технические требования -М.: Издательство стандартов, 1982.

2. ГОСТ 26655-85 Техническая диагностика. Диагностирование автомобилей, тракторов, строительных и дорожных машин. Датчики. Общие технические требования — М.: Издательство стандартов, 1985.

3. ГОСТ 22261 — 94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия — М.: Издательство стандартов, 1994.

4. Смирнов В.И. Методы и средства функциональной диагностики и контроля технологических процессов на основе электромагнитных датчиков // Докторская диссертация Ульяновск, 2001. — 320 с.

5. Беда П.И., Глазков Ю.А., Лунько С.П. и др. Дефектоскопия деталей при эксплуатации авиационной техники М.: Воениздат, 1978. - 228 е., ил.

6. Технология технического контроля в в машиностроении: Справочное пособие / Под общ. Ред. В.Н. Чупырина. — М.: Издательство стандартов, 1990.-400 е., ил.

7. ГОСТ 18353-79. Неразрушающие методы контроля. Классификация видов и методов. — М.: Издательство стандартов, 1979.

8. Оптические методы контроля интегральных схем / Под ред. Л.Г. Дубицкого. — М.: Радио и связь, 1982. — 136 с.

9. R.Gregory. Insight, v.45, № 3, 2003, рр.183-185.

10. E.N. Hogert, M.R. Landau, R. Aparicio. Insight, v.45, № 4, 2003, pp.263-265.

11. Боровиков A.C., Денель H.K. Технология и аппаратура капиллярной дефектоскопии. М.: Машиностроение, 1980. — 51 с.

12. Боровиков A.C., Прохоренко П.П., Дежкунов H.B. Физические основы и средства капиллярной дефектоскопии. Минск: Наука и техника, 1983. — 240 с.

13. Румянцев C.B. и др. Типовые методики радиационной дефектоскопии и защиты/ C.B. Румянцев, В.А. Добромыслов М.: Атомиздат, 1979. -200 е., ил.

14. Партолин О.Ф. и др. Безопасность труда в радиационной дефектоскопии./ Под ред. У.Я. Маргулиса, Е.Д. Чистова. М.: Энергоатомиздат, 1986 — 168 е., ил.

15. Акопов B.C., Бердоносов В.А., Горбунов В.И. Методика определения эффективности радиационной дефектоскопии — М.: Энергоатомиздат, 1986.- 120 е., ил.

16. Румянцев C.B., Штань A.C., Гельцов В.А. Справочник по радиационным методам неразрушающего контроля/ Под ред. C.B. Румянцева. М.: Энергоатомиздат, 1982.-240 с.

17. Е. Svab. Nondestructive Testing and Evaluation, v. 18. No.2,2002, pp.51-73.

18. P.A. Гафуров, З.Г. Левченко Испытания и диагностика двигателей летательных аппаратов. Оптические, электрические и радиометрические измерения в диагностических системах// Учебное пособие. Казань. 1981.-90 е., ил.

19. Алешин Н.П., Щербинский В.Г. Радиационная, ультразвуковая, магнитная дефектоскопия металлоизделий// Учебник для ПТУ. М.: Высшая школа 1991. - 271с., ил.

20. Герасимов В.Г. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий. — М.: Энергоатомиздат, 1983. 271 е., ил.

21. Зацепин H.H., Зацепин E.H. Динамическое магнитное поле поверхностного дефекта // Контроль. Диагностика. 2003. - №4. - с.44-47.

22. Контроль качества продукции в машиностроении / Под ред. А.Э. Артеса. M.: Издательство стандартов, 1980. — 215 е., ил.

23. Герасимов В.Г., Клюев В.В, Шатерников В.Е. Методы и приборы вихретокового контроля промышленных изделий. — М.: Энергоатомиздат, 1983. 242 с.

24. Пат. 4209744 (США) Eddy Current Device for Automatically Testing the Quality of Elongated Electrically Conductive Object by Non-Destructive Techniques/ V.G. Gerasimov.

25. Шатерников В.Е. Вихретоковой контроль металлических изделий сложной формы // Дефектоскопия 1979. - № 9. - с. 5-11.

26. Терерко А .Я. Модель многослойной цилиндрической структуры сложной формы сечения в задачах вихретоковой дефектоскопии // Техническая диагностика и неразрушающий контроль 1994. - № 3-4. -с. 49-62.

27. Канарчук В.Е. Чигринец А.Д. Бесконтактная тепловая диагностика машин. М.: Машиностроение, 1987. - 158 е., ил.

28. Донель А.К. Методы и средства термоэлектрического контроля. М.: Машиностроение, 1979. -51 с.

29. Вавилов В.П. Тепловые методы неразрушающего контроля: Справочник. -М.: Машиностроение, 1991. 240 е., ил.

30. C.Meola, G.Giorleo. Nondestraktive Testing and Evalution, v. 18, No. 2, 2002, pp.83-90.

31. Стороженко В.А., Мельник С.И., Чумаков А.Г. Оптимизация режимов тепловой дефектроскопии теплозащитных покрытий // Техническая диагностика и неразрушающий контроль 2002. - №3. - с. 16-20.

32. Смирнов В.И., Жарков В.В., Ильин М.Г. Автоматизированный комплекс для диагностики функционального состояния электрических машин // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2000. - № 7. — с.81-83.

33. Гашимов M.А., Гаджиев Г.А., Мирзоева С.М. Диагностирование неисправностей обмотки статора электрических машин // Электрические станции 1998. - № 10. - с.8-12.

34. Булычёв A.B. Метод контроля состояния механической части асинхронного электродвигателя // Электротехника 1997. - №10. - с.5-9.

35. Гашимов М.А., Гаджиев Г.А., Мирзоева С.М. Диагностирование эксцентриситета и обрыва стержней ротора в асинхронных электродвигателях без их отключения // Электротехника 1998 - № 10. -с.46-51.

36. Потапов В.Н. Диагностирование авиационных электрических машин. М.: Транспорт. 1989. 101 е., ил.

37. Смирнов В.И. и др. Автоматизированный вибродиагностический комплекс // Автоматизация и современные технологии. — 1999. № 10. — 23-28 с.

38. Burth M., Röpke., Filbert D. Diagnose von Universalmotoren mit Hilfe des Strom und Vibrationalsignal // Techische Messen. 1997. - № 1.

39. Генкин M.Д., Соколова А.Г. Виброакустическая диагностика машин и механизмов. М.: Машиностроение, 1987. — 288 е.: ил.

40. Ю.Ф. Рубцов. Вибродиагностические экспертные системы // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2000. - № 6. - с.31-35.

41. Cameron D., Lang J., Umans S. The Origin and Reduction of Acoustic Noise in Double Salient Variable-Reluctance Motors//IEEE Transactions on Industry Applications. 1992. - № 6. - p.49-56.

42. Шубов И.Г. Шум и вибрация электрических машин. Л.: Энергия. Ленингр. отд-е. 1974. - 213 е., ил.

43. Явленский К.Н., Явленский А.К. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983.-239 е., ил.

44. В.Н. Лозовский, Г.В. Бондал. Диагностирование авиационных двигателей М.: Машиностроение. 1988 - 280 е., ил.

45. Технические средства диагностирования: Справочник/ Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1989. - 288 с.

46. Таран В.П. Диагностирование электрооборудования. — Киев.: Техника, 1983.-200 с.

47. Волохов С.А. Косвенное определение качества шихтовки роторов электрических машин // Электротехника 1993. - № 7. - с.39-41.

48. Волохов С.А., Добродеев П.Н. Влияние анизотропии свойств стали ротора на внешнее магнитное поле электрических машин // Электротехника 1997. - № 7. - с. 39-43.

49. Ollendorf F. Potentialfelder der Elektotechnic//Verlag J. Springer. Berlin. 1932.

50. Апполонский C.M. Моделирование внешних электромагнитных полей асинхронного двигателя // Изв. вузов. Энергетика. 1978. - №7. - с. 126131.

51. Апполонский С.М. Зависимость момента дипольной модели внешнего магнитного поля электрической машины от режима работы // Известия вузов. Электромеханика. 1979. -№12 - с.1093-1097.

52. Апполонский С.М. Математическое моделирование внешних электромагнитных полей источников // Известия вузов. Энергетика -1978 -№7.-с.125-131.

53. Апполонский С.М. Дипольное представление внешнего магнитного поля индукционного МГД-насоса // Магнитная гидродинамика. 1976. - №3. - с.26-30.

54. Апполонский С.М. Расчёт электромагнитных полей в экранирующих оболочках.-Д.: Энергоиздат, 1982.- 144с.

55. Апполонский С.М., Татлиев А.Ф., Якушенко Е.И. Расчёт сетчатых экранирующих оболочек для электрических машин // Электричество. -1985. № 6. - с.55-57.

56. Емельянов A.B., Макаров Д.Н. Влияние числа полюсов источника вращающегося электромагнитного поля на степень экранирования однослойных неферромагнитных экранов // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1973. -№5. - с. 172-174.

57. Емельянов A.B., Державина А.Ю., Макаров Д.Н. Характер убывания внешнего электромагнитного поля электрических машин переменного тока // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1974 - №1. - с. 157159.

58. Вол охов С. А., Кильдишев A.B. Нормализованные магнитные сигнатуры мультипольного источника, движущегося по оси кругового контура // Электричество 1997. -№3. — с. 65-67.

59. Волохов С.А., Кильдишев A.B. Определение магнитного квадруполя по магнитной сигнатуре объекта // Известия вузов. Электромеханика 1997. № 4-5. - с 22-24.

60. Волохов С.А., Кильдишев A.B. Выделение секториальных мультиполей интегрированием магнитных сигнатур // Известия АН. Энергетика -1997.-№6.-с. 106-110.

61. Добродеев П.Н. Влияние токов в контурах соединений на внешнее магнитное поле электрических машин // Электротехника 1997. - № 8. -с.32-34.

62. Волохов С.А., Добродеев П.Н., Кильдишев A.B., Ивлева Л.Ф. Пространственный гармонический анализ внешнего магнитного поля технических объектов // Техническая электродинамика 1996. -№ 2. -с.3-8.

63. Ефименко JI.A. Мультипольный спектр магнитного поля замкнутого токового контура // Электричество. 1982. -№5. - с.75-76.

64. Борискина Л.П., Варшавский В.Д., Ефименко JI.A., Цукерман И.А. Применение метода конечных элементов для расчёта внешнего магнитного поля электрических машин // Электричество 1987. - № 9. -с.56-59.

65. Сотников В.В. Метод расчёта внешнего магнитного поля машины постоянного тока по магнитной нагрузке в станине. Электротехника, 1999, №3. С. 17-22.

66. Сотников В.В. Внешнее магнитное поле гармонического тока, распределенного по цилиндрической поверхности конечной длины. Техническая электродинамика. 1986. № 6. С. 9-14.

67. Сотников В.В. Внешнее магнитное поле асинхронных двигателей. Способы его измерения и снижения. Докт. диссертация 2002 Йошкар-Ола 480 с.

68. Боев В.М. Метод расчёта магнитного поля электрической машины с использованием разрывных функций. — Известия вузов. Энергетика, 1983, №1. С.36-42.

69. Ройтгарц М.Б. Внешнее магнитное поле электрической машины // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт 1980. - №2. - С.60-69.

70. Ройтгарц М.Б. Расчет внешнего магнитного поля геометрически подобных электрических машин // Электротехника 1980. - №8. — С.8-11.

71. Романов В.В., Смирнов В.А. Расчёт магнитной индукции на внешней поверхности корпуса турбогенератора. — Электричество. 1984. — №8 -С.8-13.

72. Кирпанёв A.B., Лаврова A.B., Пуханов А.П. Идентификация внешних магнитных полей // Изв. ЛЭТИ. Сборник научных трудов. Выпуск 424. Исследование электротехнических устройств и преобразователей энергии Л.: ЛЭТИ, 1990 107С.

73. Шимони К. Теоретическая электротехника. — М.: Мир, 1964. 839с., ил.

74. Талышинский И.Т. Метод исследования электрических машин на основе теории отражения электромагнитных волн // Электричество 1982. -№ 1 - С.24-28.

75. Талышинский И.Т., Любицкий М.В. Расчёт трехмерного внешнего магнитного поля в зоне лобовых частей обмоток // Электротехника -1974. №5. - С.4-8.

76. Скрыпин И.З., Финкелыптейн В.Б. Об изменении внешнего магнитного поля электрических машин при изменении направления вращения // Электротехника 1979. - №3. - С.40-41.

77. Каден Г. Электромагнитные экраны в высокочастотной технике и технике электросвязи / Пер. с нем. В.И. Лаврова. М.-Л. Госэнергоиздат, 1957.-327 С., ил.

78. Леванов Ю.Н. Определение доминирующих звеньев размерной цепи неравномерности воздушного зазора в электродвигателях // Тр. НИИ НПО «Кузбассэлектромотор». 1989. Вып. 13. - С. 106-108.

79. Гагашкин Г.И., Мощицкий В.Б. Влияние точности обработки станин электродвигателей на величину и неравномерность воздушного зазора// Научно-технический реферативный сборник. М.: Инфорэлектро. 1972. -Вып. 10. С. 19-21.

80. Сорокин A.B., Манохин Ю.И. Определение объемного воздушного зазора асинхронных двигателей с помощью методов математического анализа // Электротехника 1990. -№9-С.37-41.

81. Сыромятников B.C. Стыковочные устройства космических аппаратов. -М.: Машиностроение, 1984. 216с.

82. Сыромятников B.C., Хайруллин И.Х. Магнитоэлектрическое демпфирование в амортизаторах стыковочных механизмов // Космические исследования. 1977. т.ХУ - вып.4. - С. 554-558.

83. Султангалеев Р.Н. Переменнополюсные ферропорошковые электромагнитные демпфирующие элементы автоматики// дисс. канд. техн. наук. Уфа: УАИ, 1987. 182С., ил.

84. Хайруллин И.Х. К расчёту потерь в тонких пластинах с учётом реакции вихревых токов // Труды УАИ. Выпуск 35. - 1973. - С. 129-132.

85. Исмагилов Ш.Г. Исследование переменнополюсных ферропорошковых элементов управления амортизационными системами // дисс.канд. техн. наук: Уфа.: УАИ, 1976. - 145С.

86. Хайруллин И.Х., Саттаров P.P., Папернюк В.А. Динамические процессы в электромагнитных демпферах при гашении энергии колебаний // Межвузовский научный сборник «Электротехнические комплексы и системы» Уфа: УГАТУ, 2001. - С.19-24.

87. Геллер Б., Гамата В. Высшие гармоники в асинхронных машинах/ Пер. а англ. под ред. З.Г. Каганова. М.: Энергия, 1981. - 352 С., ил.

88. Пашали Д.Ю. Магнитная индукция при интегральной оценке неравномерности воздушного зазора для задач диагностирования // Внутривузовский сборник научных трудов "Электротехнические комплексы и системы" Уфа: УГАТУ, 2001. - С. 194-199.

89. Данилевич Я.Б., Домбровский В.В., Казовский Е.Я. Параметры электрических машин переменного тока — М.: Наука, 1965. 452 С., ил.

90. Андре Арго. Математика для электро-и радиоинженеров/Пер. с французского К.С. Шифрина/ М.: Наука, 1967. 777 С., ил.

91. А.И. Вольдек. Индукционные магнитогидродинамические машины с жидкометаллическим рабочим телом. Л.: Энергия, 1970 — 320 С., ил.

92. И.И. Ляткер, А.Г. Мордкович. Система непрерывного контроля и диагностики синхронных машин // Электротехника — 1996, №9 — С. 4447.

93. Веселов О.В., Веселов O.A. Диагностика параметров электрических машин постоянного тока малой мощности // Известия вузов. Электромеханика — 2002, — №3 С. 18-22.

94. Гольдштейн Е.И., Цапенко И.В. Нетрадиционные способы функционального контроля и диагностики электромеханических, электротехнических и электротехнологических систем // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика — 2000, — №1 С.81-85.

95. Хайруллин И.Х., Афанасьев Ю.В. Экспериментальные исследования малоинерционных электромагнитных демпферов // Труды УАИ Уфа.: УАИ, 1975 - Выпуск 93 - С. 52-54.

96. Демьянов А.А. и др. Способ диагностирования асинхронного двигателя. Пат. РФ № 2178229 С 2, МКИ Н 02 К15/00, G 01 R 31/34; опубл. 10.01.02.

97. Григоренко Д.В. Способ диагностирования электрической машины. Пат. РФ № 2189562, МКИ Н 02 К15/00, G 01 R 31/34; опубл.27.02.2002.

98. Ураксеев М.А., Пашали Д.Ю. Измеритель линейных перемещений. Пат. РФ №2178139, МКИ G 01 В 7/14; опубл. 10.01.02., БИ№ 1.

99. Ураксеев М.А., Пашали Д.Ю. Датчик перемещений (варианты). Пат. РФ № 2189562, МКИ G 01 В 7/14; опубл.20.09.2002, БИ № 26.

100. Адыгезалов B.C. Датчик перемещений // Электричество — 2003, -№10-С. 63-66.

101. Хайруллин И.Х., Пашали Д.Ю., Дёмин А.Ю. Экспериментальное исследование внешних магнитных полей электромеханических преобразователей // Внутривузовский сборник научных трудов «Электротехнические комплексы и системы» Уфа: УГАТУ, 2004. -С.15-21.

102. ГОСТ 8.207-76 Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения. Издательство стандартов. М. - 1986.

103. Румшинский J1.3. Математическая обработка результатов эксперимента. М. Наука, 1971. - 192С., ил.

104. Долуда В.И., Зачепа Ю.А., Шишка В.В. Повышение достоверности измерений внешних переменных магнитных полей электрооборудования в условиях промышленных помех //Техническая электродинамика — 1996,-№5-С. 63-65.

105. Обоишев Ю.П., Обоишев М.Ю., Семенов Н.М. Оценка способов измерений магнитного поля объекта на фоне внешнего магнитного поля // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика — 2001, — №9 -С.61-65.

106. Скородумов С.А., Обоишев Ю.П. Помехоустойчивая магнитоизмерительная аппаратура. JI. Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981.- 176 С., ил.

107. Шуйский В.П. Расчет электрических машин. М.: Энергия, 1968. -732С., ил.

108. Классификация методов и средств неразрушающего контроля при дефектоскопическом диагностировании электромеханическихпреобразователей