Обеспечение работоспособности электрических машин переменного тока в горнодобывающей промышленности

Шевчук, Владимир Петрович

Электромеханика и электрические аппараты

автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Обеспечение работоспособности электрических машин переменного тока в горнодобывающей промышленности

кандидата технических наук: Шевчук, Владимир Петрович
город: Томск
год: 2004
специальность ВАК РФ: 05.09.01
цена: 450 рублей

Диссертация по электротехнике на тему «Обеспечение работоспособности электрических машин переменного тока в горнодобывающей промышленности»

Автореферат диссертации по теме "Обеспечение работоспособности электрических машин переменного тока в горнодобывающей промышленности"

на правах рукописи

ШЕВЧУК Владимир Петрович

ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

05.09.01 - «Электромеханика и электрические аппараты»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск - 2005

Работа выполнена на кафедре электрических машин и аппаратов Томского политехнического университета и Специализированном управлении «Алмазэлектромонтаж» УКСа АК «АЛРОСА»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Муравлев Олег Павлович

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, старший научный сотрудник Селяев А.Н.

- кандидат технических наук, доцент Педиков В.М.

Ведущая организация: НИИ «Якутнипроалмаз», г. Мирный PC (Якутия).

Защита диссертации состоится «11» мая 2005 г. в 15.00 часов на заседании диссертационного совета К212.269.03 в 331 аудитории 8 корпуса Томского политехнического университета (634034, г. Томск, пр. Ленина, 30, ТПУ).

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ТПУ

Автореферат диссертации разослан марта 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент

Актуальность темы. Эксплуатационная надежность электрических машин переменного тока определяет эффективность применения всех технических средств и влияет на важнейшие экономические показатели производства. Недостаточная надежность электрических машин переменного тока, наблюдаемая на практике, приводит к большим сверхнормативным расходам на преждевременные ремонты и внеплановые простои оборудования.

В настоящее время в горнодобывающей промышленности одной из наиболее важных характеристик работы электропривода мощных дробилок, мельниц, тяжелых конвейеров, вентиляторов является их надежность и неотъемлемая часть системы обеспечения надежности электрических машин, а так же количественная оценка ее показателей. Данная оценка осуществляется на основе информации, формируемой либо в процессе специально организованных испытаний, либо в процессе эксплуатации двигателей у потребителя, где записи наблюдений заносятся в однотипные журналы учета режимов работы и условия эксплуатации двигателей.

В основных направлениях экономического и социального развития России отмечена необходимость обеспечения и совершенствования качества и надежности промышленной продукции, повышения ее конкурентоспособности на международном рынке.

Особое значение эта проблема имеет для электротехнической промышленности, наиболее массовой продукцией, которой являются электрические машины переменного тока. Асинхронные и синхронные электроприводы составляют около 70% общего количества электроприводов, они потребляют более половины вырабатываемой в нашей стране электроэнергии. По существующим прогнозам асинхронные и синхронные двигатели еще несколько десятилетий останутся основными преобразователями электрической энергии в механическую.

Столь широкое применение электрических машин переменного тока, составляющих основу электропривода большинства технологических процессов, указывает на то, что технический прогресс в горнодобывающей отрасли в значительной степени зависит от качества используемых асинхронные и синхронные двигателей, и надежности их работы в эксплуатации. Такое положение обуславливает высокие требования, предъявляемые к показателям надежности электрических машин переменного тока. Таким образом, задача обеспечения надежности электрических машин переменного тока является актуальной не только для электротехнической промышленности, но и для всего народного хозяйства в целом.

Данная работа посвящена вопросам оценки эксплуатационной надежности крупных электрических машин (ЭМ) переменного тока, а также электрических машин переменного тока средней мощности используемых в горнодобывающей промышленности с применением методов вибродиагностики, которые используются для совершенствования обеспечения их работоспособности в сложных условиях эксплуатации.

Целью работы является применение вибродиагностики для обеспечения и поддержания работоспособности электрических машин переменного тока на предприятиях горнодобывающей промышленности в условиях эксплуатации.

Методы исследования. При выполнении работы использовались методы вибродиагностики, теории электрических машин, системного анализа, теории точности и математической статистики, теории вероятностей, теории колебаний, частотного анализа и математического моделирования. Статистические данные эксплуатационных испытаний, в том числе по определению вибрационных характеристик электрических машин переменного тока с целью оценки их надежности получены на предприятиях алмазодобывающей промышленности АК «АЛРОСА».

Научная новизна работы. В работе получены следующие основные научные результаты, которые выносятся на защиту:

1. Разработана модель вибродиагностики подшипниковых узлов электрических машин переменного тока и вращающихся элементов различных рабочих механизмов в горнодобывающей промышленности, которая позволяет оценить работоспособность этих машин и разработать мероприятия по совершенствованию эксплуатации;

2. Создана математическая модель экономической оценки повышения работоспособности электрических машин переменного тока по результатам вибродиагностики, позволяющая определить экономический эффект при переходе от планово-предупредительного ремонта к оценке текущего состояния на основании диагностики;

3. Разработана структурная модель диагностики рабочих элементов, составной частью которой является электрическая машина. На ее основе разработана методика оценки составных элементов, позволяющая определить численные значения коэффициентов относительной важности для всех уровней;

4. Предложено дерево причинно-следственных связей состояния электрических машин переменного тока, которое определяет набор элементов диагностики и взаимосвязей между ними.

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные при ее выполнении результаты, направлены на повышение уровня надежности электрических машин переменного тока, а также снижению материальных и трудовых затрат в процессе их эксплуатации. Созданы инженерные методики, алгоритмы и практические рекомендации способствуют обеспечению заданных показателей вибрации, которые позволяют повысить надежность электрических машин переменного тока.

1. Разработана методика диагностики и мониторинга подшипниковых узлов и вращающихся элементов рабочих механизмов, которая позволяет объективно оценить состояние электрических машин при их эксплуатации;

2. Предложены рекомендации по осуществлению ремонта электрических машин переменного тока на основе вибродиагностических данных, что является альтернативой планово-предупредительным ремонтам (ППР). При этом ожидается большой экономический эффект;

3. Проведен сбор статистических данных по вибродиагностике электрических машин переменного тока в условиях эксплуатации горнодобывающей отрасли, которые являются основой для экономических расчетов;

4. Определены основные виды дефектов (повреждение подшипниковых узлов, дисбаланс, расцентровка валов, резонанс), которые определяют более 80% всех дефектов, и от них зависит обеспечение работоспособности электрических машин в горнодобывающей промышленности;

5. Предложена инженерная методика расчета экономического эффекта при переходе от планово-предупредительных ремонтов к оценке работоспособности по результатам вибродиагностики.

Реализация результатов работы. Основные результаты работы используются при эксплуатации электрических машин переменного тока на Обогатительной фабрике №3 и Ремонтно-строительном специализированном управлении Мирнинского горно-обогатительного комбината, а также в Специализированном управлении «Алмазэлектромонтаж» УКСа АК «АЛРОСА» в виде методик, алгоритмов и программ.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения только на одной обогатительной фабрике алмазодобывающей отрасли составит 9161 тыс. руб. за первый год.

Апробация. Основные результаты проведенных исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на научных семинарах кафедры «Электрические машины и аппараты» Томского политехнического университета и следующих конференциях:

• Международная научно-техническая конференция

«Электромеханические преобразователи энергии» (г. Томск, 2001);

• Восьмая Международная научно-практическая конференция студентов,

аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г.

Томск, 2002);

• Девятая Международная научно-практическая конференция студентов,

аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г.

Томск, 2003);

А также основные результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии» г. Тольятти, Тольяттинский государственный университет, 2004.

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из шести разделов, содержащих 160 страниц машинописного текста, 21 таблицу, 58 рисунков, 3 приложения и список литературы из 200 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика выполненной работы. Сформулированы цель работы, научная новизна и практическая ценность диссертации. Приведена краткая аннотация выполненной работы по разделам.

Во втором разделе работы делается анализ условий эксплуатации и уровня обслуживания ЭМ переменного тока. Проведена статистическая обработка эксплуатационных результатов более 500 электрических машин и сделан анализ работ по обеспечению надежности ЭМ переменного тока. Выявлены основные виды и причины отказов электрических машин переменного тока.

Проведенный анализ условий эксплуатации электрических машин переменного тока в горнодобывающей отрасли показывает, что на обеспечение надежности в условиях эксплуатации обращается недостаточное внимание. Рассмотрены основные пути дальнейшего повышения надежности и эффективности использования электрических машин. На обеспечение эксплуатационной надежности ЭМ переменного тока влияют сложные условия эксплуатации, тяжелые режимы работы, недостаточный уровень квалификации и профессиональной подготовки обслуживающего персонала.

Исследования эксплуатационной надежности ЭМ переменного тока, проведенные за период с 1994 по 2003 год на предприятиях горнодобывающей промышленности, позволили установить условия их эксплуатации и уровень обслуживания, режимы работы, виды и причины возникновения отказов двигателей и их узлов. Анализ систематизированной эксплуатационной информации показал, что ЭМ переменного тока, работающие в качестве приводов горношахтного оборудования, подвергаются комплексному воздействию тепла, вибрации, пыли, влаги и др. Так, колебания температуры воздуха в течение года в подземных выработках составляют от 6 до 15°С (на поверхности - от плюс 35 до минус 55°С), колебания значений относительной влажности - от 80 до 98% (на поверхности - от 22 до 100%), запыленности воздуха в подземных выработках - от 70 до 695 мг/м3. На большинстве предприятий горнодобывающей промышленности обслуживающий персонал имеет низкую квалификацию.

При исследовании надежности ЭМ переменного тока был использован статистический материал, собранный на обогатительных фабриках (ОФ) ГОКов АК «АЛРОСА» в период с 1996 по 2003 годы. Этот материал позволяет оценить влияние аварийных режимов (АР) в алмазодобывающей промышленности (АП) на эксплуатационную надежность ЭМ, а так же квалифицировать по типам АР, являющихся истинной причиной выхода из строя рассмотренных ЭМ.

В табл. 1 приведены статистические данные видов отказов электродвигателей переменного тока мощностью свыше 10 кВт по одной обогатительной фабрике алмазодобывающей промышленности за период с 1998 по 2003 г.

Причиной большого количества отказов являются сложные условия эксплуатации и не высокий уровень квалификации обслуживающего персонала.

Проведенный анализ уровня специального образования обслуживающего персонала показывает, что значительное число электрослесарей на

Таблица 1

По двигателям

По всем двигателям, По двнгятеяяМ|

По всей двигателям По всем отказавшим двигателям нуждающимся в капитальном ремонте капитальный

Вид отказа ремонт по причине первичны! отказов

Кол-во Кол-во % Кол-во Кол-во %

Витковое замыкание 75 143 75 16,9 75 19,9 75 68,2

Мекфазное » 13 2,5 13 2,9 13 35 13 11,8

Корпусное » 5 1 0 5 1.1 5 1.3 5 4,5

Снижение сопротивления изоляции ОБМОТКИ 62 11,8 62 13,9 - - - -

Обрыв целя в фазе 1 0,2 1 0,2 1 О.з 1 0,9

Замыкание витковой изоляции из-за заклинивания подшипника или ротора 7 1,3 7 1,6 7 1,9 7 6.4

То же из-за работы на двух фазах 48 92 48 108 48 12,8 - -

То же из-за опрокидывания двигателя, перегрева частыми пусками, заклинивания рабочей машины 111 21,2 111 24,9 111 29,5 - -

То же из-за поломки вентилятора н ухудшения охлаждения 7 1,3 7 1,6 7 1,9 7 6,4

Выход из строя подшипниковых узлов 107 20,4 107 24,0 107 28,5 - -

Поломка вентилятора 7 1.3 7 1,6 - - - -

Поломка вала 2 0,4 2 0,4 2 0,5 2 1,8

Двигатели не имеют дефектов к повреждений 79 15,1 - - - - -

ИТОГО 524 loo 445 100 376 100 МО 100

обогатительных фабриках, шахтах, карьерах и драгах имеет достаточный стаж работы с электрооборудованием, но низкие производственные навыки и, соответственно, низкую квалификацию. Отсутствие опыта и недостаток квалификации значительной части обслуживающего персонала обусловливают высокую, аварийность работы электрооборудования на горнодобывающем производстве и, соответственно, . снижение уровня его эксплуатационной надежности.

Специфика ЭМ переменного тока в горнодобывающей отрасли, представляет собой сложную техническую схему при неполном знании исходной информации. Это приводит к выводам о необходимости создания методической базы грамотной эксплуатации, устранения морального старения для улучшения показателей качества, технического уровня и увеличения сроков службы ЭМ в АП.

Основные причины, определяющие работоспособность асинхронных и синхронных двигателей делятся на две большие группы - связанные с обмоткой и подшипниками. В настоящей работе проведены исследования связанные с диагностикой подшипниковых узлов и вращающихся механизмов.

В современных условиях эксплуатации поддержание работоспособности электрических машин переменного тока возможно только с помощью системы ППР, которая не учитывает конкретные условия эксплуатации, нет увязки ремонтных циклов с показателями надежности, и имеет сравнительно высокую трудоемкость технического обслуживания. Несмотря на недостатки планово-предупредительных ремонтов, им нет альтернативы при отсутствии диагностики для поддержания работоспособности электрических машин переменного тока. Широкий диапазон условий эксплуатации и режимов работы ЭМ переменного тока, низкий уровень обслуживания их на ряде производств горнодобывающей промышленности обусловливают необходимость разработки методов непосредственного контроля и оценки технического состояния ЭМ и их узлов в условиях эксплуатации. Наиболее перспективными в этом отношении являются методы вибродиагностики, базирующиеся на использовании информации, заключенной в колебательных процессах.

Продление установленного срока службы электрических машин, применяемых в горнодобывающем производстве, не решает главных задач по поддержанию назначенных показателей, таких как выявление систематических, однотипных (неслучайных) отказов и определение причин их возникновения. Оценку технического состояния и сбора информации можно достичь с помощью диагностики и мониторинга ЭМ переменного тока в горнодобывающей отрасли, что в дальнейшем позволит увеличить первоначально установленный назначенный срок службы и сохранит работоспособность ЭМ и ее отдельных составных частей при граничных условиях эксплуатации.

Вибродиагностикой необходимо заниматься в связи с тем, что по результатам обследования можно сразу же провести работы, направленные на

устранение обнаруженных неполадок, а также, потому что вибродиагностика решает следующие задачи:

описание объекта диагностики минимальной совокупностью параметров состояния;

установление количественной связи между параметрами состояния и диагностическими параметрами;

выявление наиболее чувствительных к состояниям электрической машины диагностических параметров;

определение пределов изменения параметров состояния и диагностических параметров;

установление пороговых значений диагностических параметров, соответствующих качественным изменениям параметров состояния электрической машины.

На основе проведенного анализа осуществлена постановка задач исследования.

В третьем разделе представлены: структурная модель диагностики рабочих механизмов; структурная схема диагностирования и прогнозирования рабочих механизмов и агрегатов; модель вибродиагностики электрических машин, которая включает систему уравнений для оценки подшипниковых узлов ЭМ и связанных с ЭМ вращающихся элементов рабочих механизмов и агрегатов, установлены точки измерения для диагностики, выбраны вибрационные сигналы и спектры измерения, введена оценка состояния и определены способы устранения неисправностей.

Создание математической модели диагностирования электрических машин большой мощности в настоящее время необходимо и возможно на данном этапе развития науки и техники. Существует две основные причины создания системы диагностирования этих ЭМ - срок службы является величиной вероятностной и всегда имеется несоответствие предписанных режимов эксплуатации реальным, что приводит к ускоренному расходованию ресурса, особенно в горнодобывающей промышленности. К сожалению, разработка способов диагностики пока является проблемой для потребителей. Установлены тактические и стратегические задачи диагностики ЭМ и пути их решения. Основным методом устранения дефектов является ремонт, а диагностическое обслуживание определяет вид и объем ремонта для увеличения остаточного ресурса или для восстановления работоспособного состояния ЭМ, что должно быть сделано с учетом экономики.

Структурная модель диагностики рабочих механизмов (рис. 1 и 2) в горнодобывающей промышленности устанавливает набор элементов, взаимосвязи между ними и позволяет определить коэффициенты относительной важности элементов модели для вибродиагностики в соответствии с поставленными задачами исследования. Получены численные значения коэффициентов относительной важности для трех уровней, которые позволяют оценить важность всех элементов модели. Эта модель диагностики разработана на основе системного подхода, устанавливает набор и взаимосвязь элементов, определяющих функционирование ЭМ переменного тока в

Рис 1. Структурная схема диагностики рабочих механизмов

сложных условиях горнодобывающей отрасли. Под системой понимается совокупность любым способом выделенных из остального мира реальных или воображаемых объектов. Для системы характерны следующие свойства: заданны связи, существующие между элементами системы; каждый из элементов внутри системы считается неделимым; с окружающей средой система взаимодействует как целое. Иногда для простоты систему определяют как комплекс функционально связанных элементов.. Главными отличительными чертами большой системы являются: наличие у всей системы общей цели; наличие выделяемых частей - подсистем; большое число входящих в систему элементов; разнообразие функций, выполняемых элементами; вероятностный характер ее взаимодействия с внешней средой.

2.1. Дефекты подшипников скольжения

2.1.1. Эллипсность цапф или шейки вала

2.1.2. Неправильная установка вкладышей

?.1.3. Износ вкладышей

2.1.4. Масляная вибрация при дефектах в системе смазки

Рис. 2. Дефекты подшипников скольжения

Для определения критериев вибросостояния электрических машин мощностью от 15 до 300 кВт, которые необходимы для вибродиагностики ЭМ предложена структурная схема диагностирования и прогнозирования рабочих механизмов и агрегатов на предприятиях АК "АЛГОСА".

В настоящее время для ЭМ отсутствует единая концепция диагностирования и прогнозирования, а применяются отдельные методики. Это относится в полной мере для крупных асинхронных и синхронных двигателей работающих в алмазодобывающей промышленности. По-прежнему основным методом является применение планово-предупредительных ремонтов и ремонт оборудования после аварийных ситуаций. Диагностические приборы и устройства только начинают применяться и для принятия решений по результатам вибродиагностики должны быть установлены критерии. В настоящей работе для оценки состояния оборудования в АК «АЛРОСА» приняты критерии вибросостояния для электрических машин номинальной мощностью от 15 до 300 кВт, с высотой оси вращения вала от 160 до 315 мм.

Взаимосвязь основных источников вибрации и шума ЭМ переменного тока можно представить в виде блок-схемы, где установлены набор элементов и взаимосвязи между ними, которые в дальнейшем необходимы

для организации вибродиагностики.

Разработана модель вибродиагностики ЭМ, которая включает систему уравнений для оценки подшипниковых узлов ЭМ и связанных с ЭМ вращающихся элементов рабочих механизмов и агрегатов, установлены точки измерения для диагностики, выбраны вибрационные сигналы и спектры измерения, введена оценка состояния и определены способы устранения неисправностей. Модель предназначена для применения вибродиагностики ЭМ на предприятиях АК «АЛРОСА» с целью совершенствования организации эксплуатации электрооборудования. На основании результатов диагностики разработаны рекомендации по совершенствованию ЭМ.

Модель вибродиагностики электрических машин переменного тока 1. Система уравнений описывающая вибрации (1)

где f(is - вибрация от дисбаланса вращающихся деталей ЭМ переменного тока; f„ - вибрация, создаваемая подшипниками качения; fw/. -вибрация от действия сил магнитного происхождения; /е%ж среднеквадратическая виброскорость ЭМ переменного тока; fcm - вибрация, вызванная статической неуравновешенностью; fä - вибрация, вызванная динамической неуравновешенностью; п - число оборотов ротора в минуту; - вибрация, создаваемая телами качения; - вибрация, создаваемая

сепаратором; /„ - вибрация, создаваемая наружной обоймой; /в - вибрация, создаваемая внутренней обоймой; с1тк- диаметр тел качения; - диаметр сепаратора; а - угол контакта тел и дорожек качения; 2тк - число тел качения; /0 - вибрация, создаваемая основной гармоникой магнитного поля; -вибрация, создаваемая зубцовыми гармониками магнитного поля; /\ - частота сети; р - число пар полюсов; гг - число пазов ротора; - скольжение ротора; - число лопаток вентилятора.

2. Точки измерения

На рис. 3 приведены обобщенные данные по точкам измерения. Для конкретных механизмов и агрегатов они выбираются с учетом особенностей их функционирования. При определении точек измерения учитываются наблюдения обслуживающего персонала. Основные точки измерения:

• опоры вала (подшипниковая стойка) в осевом (вертикальном) и поперечном направлении;

• точки жесткой заделки металлоконструкции (опорные балки) на которых установлен агрегат и ЭМ.

Рис. 3. Схема замеров вибрации; <--месторасположение и направление

датчика вибрации

3. Вибрационные сигналы и спектры измерения

Вибрационный сигнал представляется в виде виброперемещения, виброскорости и виброускорения. Спектры измерения представляются в таком виде:

Рис. 4. Форма сигнала ускорения подшипника в поперечном направлении

воштеогмлоааомозболсо^одаюо!

Рис. 5. Форма сигнала скорости подшипника в поперечном направлении

Рис. 6. Спектр скорости, под маркером подшипник электродвигателя, 25 Гц (оборотная)

Ст*нци*1№м<ае9 Агр«1тН2С ТочиП«*2<В ЗммрСУ 5000 04 03 (И 12 43 26 Час о» 00 и Ампптуя* 0 79844 и*с2.

11(1^___1_.

0 1000 2000 Э000 4000 ¡ООО ЯМО Гц

Рис. 7. Спектры ускорения. Под маркером - 2ф. Верхние спектры -

Рис. 8. Спектр ускорения Пик -10 ф (250 Гц)

4. Оценка состояния (критерии вибросостояния) ЭМ переменного тока

Для оценки состояния приняты следующие критерии

• "Допустимо" - Допустимая вибрация для новых, вводимых в эксплуатацию машин Вероятность появления дефектов на протяжении длительной эксплуатации минимальна Бездефектное эксплуатационное состояние Оценка качества ремонта.

• "Еще допустимо" - Необходимость проведения мероприятий по обнаружению дефекта, усиление контроля. Машины, попадающие в эту зону, обычно считаются пригодными для длительной эксплуатации.

• "Требует принятия мер" - Машины, попадающие в эту зону, обычно рассматриваются как непригодные для длительной непрерывной эксплуатации Обычно данные машины могут функционировать ограниченный период времени, пока не появится подходящая возможность для проведения предремонтных или ремонтных работ, а также пока исследуют причины изменения вибрации и определяют

комплекс необходимых мероприятий по обнаружению дефекта. Усиление и сокращение срока периодичности виброконтроля, уточнение диагноза. Повышенная вероятность появления сильных дефектов.

• "Недопустимо" - Уровни вибрации в этой зоне считаются достаточно серьезные, для того чтобы вызвать повреждение машины. Дальнейшая эксплуатация машины может привести к выходу из строя узлов. 5. Способы устранения дефекта (неисправности) В таблице 2 приведены результаты вибродиагностики и способы устранения дефектов.

В этой таблице к дефектам ЭМ отнесены все дефекты рабочих механизмов и агрегатов, которые связаны с вращением ЭМ и отражаются на их работоспособности.

Наибольшее количество дефектов связано с повреждением подшипниковых узлов. Эффективное устранение неисправностей в этом случае следующее: замена подшипников, подшипникового узла и в ряде случаев электрической машины в целом - действие достаточно дорогое, но своевременная замена позволяет избегать огромных экономических потерь при аварийной остановке оборудования.

Таблица 2

Основные выявленные дефекты ЭМ переменного тока с _помощью вибродиагностики_

№ п/п Результаты вибродиагностики Способы устранения дефектов

1 Повреждения Замена подшипников или подшипникового узла.

подшипниковых Замена ЭМ. Фиксация (стопорение) подшипника

узлов

2 Дисбаланс Балансировка. Восстановление жесткости. Подцентровка. Ревизия

3 Расцентровка валов Подцентровка

4 Резонанс Устранение дефектов опор. Замена ЭМ. Усиление рамы ЭМ

5 Биение от привода Замена или ревизия дефектного узла.

6 Прочие Устранение дефекта (неисправности)

7 Дефект монтажа Устранение дефекта. Новый монтаж

8 Радиальный прогиб (изгиб), выход из строя вала Замена вала

• Увеличение дисбаланса связано в первую очередь с тяжелыми условиями эксплуатации ЭМ и также занимает достаточно большую долю

отказов от общего числа отказов, а его устранение связано с проведением балансировки, восстановлением жесткости и улучшением центровки валов.

Дефекты, связанные с расцентровкой валов, составляют значительную долю отказов и определяются сложными условиями эксплуатации, а единственный способ устранения - проведение подцентровки.

Присутствует наличие резонансных явлений, которые появляются в процессе эксплуатации и для их устранения требуется восстановление опор, замена ЭМ или усиление механической конструкции, на которой установлен двигатель.

Четыре вида рассмотренных дефектов определяют львиную долю всех дефектов, и от них зависит обеспечение работоспособности ЭМ в горнодобывающей промышленности. Остальные виды дефектов - биение от привода, дефекты монтажа, изгиб вала и прочие составляют лишь 18%. Устранение неисправности в этом случае связано с проведением мероприятий по устранению дефекта обычно путем монтажа с заменой или ревизией дефектного узла.

В данном разделе представлены подробные описания вибродиагностики типовых дефектов для агрегатов горнодобывающей промышленности. Результаты вибродиагностики позволяют эффективно определить имеющиеся и прогрессирующие дефекты, и по этим результатам принять решение по критерию вибросостояния. Вибродиагностика позволяет своевременно обнаружить дефекты, что позволяет произвести остановку оборудования в ремонт при подходе к предельному состоянию.

Представленные результаты вибродиагностики трудно анализировать из-за большой информации, поэтому составлены сводные таблицы. Для обобщения, сделана сводная таблица результатов диагностики и мониторинга ЭМ переменного тока мощностью свыше 10 кВт, которая позволяет для специалиста найти необходимый объект, агрегат, определить вид дефекта, вибрационные признаки до устранения неисправности и после, и способ устранения дефекта, который был использован.

Чтобы обобщить статистические данные и выяснить основные выявляемые дефекты вибродиагностикой сделана табл. 3.

Основные выявленные дефекты ЭМ переменного тока с помощью вибродиагностики представлены в табл. 3. В этой таблице к дефектам ЭМ отнесены все дефекты рабочих механизмов и агрегатов, которые связаны с вращением ЭМ и отражаются на их работоспособности.

Таблица 3

Основные выявленные дефекты ЭМ переменного тока с помощью вибподиагностики

Кол-во

№ Результаты одно- % Решение принятое по результатам

п/п вибродиагностики именных дефектов вибродиагностики

1 Повреждения Замена подшипников, подшипникового

подшипниковых узлов 306 23,9 узла или ЭМ. Кроме того, проводят фиксацию (стопорение) подшипника

2 Дисбаланс 276 21,6 Проведена балансировка. Восстановление жесткости. Подцентровка. Ревизия

3 Расцентровка валов 265 20,7 Проведена подцентровка

4 Резонанс 198 15,5 Устраняют дефекты опор. Замена

электродвигателя. Усиление рамы ЭД

5 Биение от привода 145 11,3 Замена или ревизия дефектного узла.

6 Прочие 54 4,2 Устранение дефекта (неисправности)

7 Дефект монтажа 31 2,4 Проводят мероприятия по устранение

дефекта обычно путем нового монтажа

8 Радиальный прогиб Замена вала

(изгиб), выход из строя 5 0,4

вала

ИТОГО: 1280 100

Рис. 9. Основные дефекты ЭМ переменного тока в процентном отношении

Из диаграммы основных дефектов ЭМ переменного тока в процентном отношении (рис. 9) видно, что четыре вида основных дефектов (повреждение

подшипниковых узлов, дисбаланс, расцентровка валов, резонанс) определяют 81,7% всех дефектов и от них зависит обеспечение работоспособности ЭМ в горнодобывающей промышленности. Остальные виды дефектов - биение от привода, дефекты монтажа, изгиб вала и прочие -18,3%.

Результаты вибродиагностики по 1280 случаям позволяют определить направления совершенствования рабочих механизмов в горнодобывающей промышленности - совершенствование конструкции агрегатов с целью обеспечения надежной балансировки, которая не изменялась бы во времени; увеличение жесткости опор; обеспечение надежной центровки валов. Для ЭМ, работающих в тяжелых условиях эксплуатации определяются обоснованные требования по совершенствованию подшипниковых узлов -повышение срока службы подшипников для конкретных режимов эксплуатации, усиление конструкции опор и обеспечение более качественной фиксации подшипников.

Использование вибродиагностики для обнаружения дефектов ЭМ и агрегатов на предприятиях АК «АЛРОСА» показало ее высокую эффективность. Накопленный опыт и наличие необходимой аппаратуры позволяет перейти от диагностики к мониторингу ЭМ для наиболее ответственного по экономическим соображениям электрооборудованию. Проведение мониторинга ЭМ позволит обеспечить их работоспособность, предсказать приближение отказов и экономически обоснованно определить резерв по ЭМ и их элементам, чтобы обеспечить высокую надежность в эксплуатации.

Таким образом, проведенная вибродиагностика позволяет определить эффективные пути совершенствования электрических машин и агрегатов горнодобывающей промышленности в целом для обеспечения их работоспособности и надежности в любых условиях эксплуатации, а также представить обоснованные рекомендации изготовителям электрических машин для улучшения конструкции и повышения эксплуатационных показателей.

В пятом разделе предложена методика, которая позволяет организовать новую систему работоспособности электрических машин переменного тока на основании вибродиагностики. Сделана экономическая оценка поддержания работоспособности электрических машин переменного тока с помощью вибродиагностики, которая также позволяет оценить экономический эффект от внедрения мониторинга и диагностики на предприятиях алмазодобывающей отрасли.

Исследованы актуальные и наиболее перспективные организационно-экономические задачи проведения ремонта электрических машин и предложена современная и отвечающая объективным требованиям рыночной экономики система организации ремонтных работ. Разработаны функциональные основы и механизм оптимизации комплекса проводимых работ по ремонту электрических машин на предприятии добывающей промышленности на основании современного метода вибродиагностики. При оценке экономической выгоды предлагаемого метода эффективного выбора

обеспечения надежности проведен поэтапный функционально-стоимостной анализ, а также сделан расчет по внедрению данного метода на исследуемом предприятии содержащий подготовительный, информационный, аналитический, творческий, исследовательский и рекомендательный этапы, что обеспечивает лучшее понимание эффективности предложенных мероприятий.

Функционально-стоимостной анализ внедрения системы ремонта по фактическому состоянию с использованием метода вибродиагностики позволяет рассчитать экономический эффект по добывающему предприятию с учетом ликвидации потерь от простоя электрических машин и экономии численности ремонтного персонала. Согласно проведенным экономическим оценкам, планируется получение дополнительного экономического эффекта на исследуемом алмазодобывающем предприятии в размере 9161 тыс. руб. (рис. 10), как за счет значительного сокращения простоев оборудования вследствие выхода из строя электрических машин переменного тока, а также за счет сокращения излишней численности ремонтного персонала вследствие повышения уровня автоматизации ремонтных работы.

Рис. 10. Экономический эффект от внедрения предложенных мероприятий,

тыс. руб

Экономический эффект =14612 тыс. руб. - 5451 тыс. руб. = 9161 тыс. руб.

Разработана математическая модель экономической оценки эксплуатационной надежности электрических машин переменного тока в горнодобывающей промышленности, которая учитывает повышение работоспособности ЭМ переменного тока по результатам вибродиагностики. Определены направления и пути повышения эффективности на стадии освоения нового метода организации ремонтных работ, и разработаны специализированные для исследуемого предприятия рекомендации по

оптимизации и совершенствованию механизма внедрения предложенной системы ремонта электрических машин по фактическому состоянию. Произведено исследование изменения затрат на ремонт по мере освоения более прогрессивного метода осуществления ремонтных работ. Рассчитаны ожидаемые затраты на ремонтные работы и их динамика по мере наращивания эффективности и качества ремонтных работ, которая в свою очередь зависит от снижения трудоемкости ремонта в процессе освоения и повышения отказоустойчивости и долговечности электрических машин.

В заключении сделаны основные выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований, которые состоят в следующем:

1. Анализ тенденций развития электромашиностроения, результаты проведенных статистических исследований условий эксплуатации и режимов работы электрические машины переменного тока в горнодобывающей отрасли свидетельствуют о том, что разрушение подшипниковых узлов работающих в сложных горногеологических условиях, при применении электрических машин на дробилках, мельницах, грохотах, классификаторах, конвейерах и т.д. имеют свои особенности, но для каждого случая возможно применение вибродиагностики. Поэтому в настоящей работе рассматриваются вопросы обеспечения работоспособности подшипниковых узлов.

2. Для обеспечения работоспособности электрические машины переменного тока в условиях эксплуатации разработана система их вибрационной диагностики, которая включает в себя модель вибродиагностики подшипниковых узлов и механических устройств различных рабочих механизмов, установлены точки измерения для диагностики, выбраны вибрационные сигналы и спектры измерения, введена оценка состояния и определены способы устранения неисправностей. Определены основные дефекты ЭМ переменного тока выявляемые с помощью вибродиагностики. Разработаная модель вибродиагностики предназначена для применения вибродиагностики электрических машин на предприятиях АК «АЛРОСА» с целью совершенствования организации эксплуатации электрооборудования. На основании результатов диагностики разработаны рекомендации по совершенствованию электрических машин.

3. В современных условиях эксплуатации поддержание работоспособности электрических машин переменного тока обеспечивается только с помощью системы планово-предупредительного ремонта, которая не учитывает конкретные условия эксплуатации, нет увязки ремонтных циклов с показателями надежности, и имеет сравнительно высокую трудоемкость технического обслуживания. Несмотря на недостатки планово-предупредительных ремонтов, им нет альтернативы при отсутствии диагностики для поддержания работоспособности электрических машин переменного тока. Широкий диапазон условий эксплуатации и режимов работы электрических машин переменного тока, низкий уровень обслуживания их на ряде производств горнодобывающей промышленности

обусловливают необходимость разработки методов непосредственного контроля и оценки технического состояния ЭМ и их узлов в условиях эксплуатации. Наиболее перспективными в этом отношении являются методы вибродиагностики, базирующиеся на использовании информации, заключенной в колебательных процессах.

4. Структурная модель диагностики рабочих механизмов в горнодобывающей промышленности устанавливает набор элементов, взаимосвязи между ними и позволяет определить коэффициенты относительной важности элементов модели для вибродиагностики в соответствии с поставленными задачами исследования. Получены численные значения коэффициентов относительной важности для трех уровней, которые позволяют оценить важность всех элементов модели.

5. Вибродиагностики по 1280 случаям позволяют определить направления совершенствования рабочих механизмов в горнодобывающей промышленности - совершенствование конструкции агрегатов с целью обеспечения надежной балансировки, которая не изменялась бы во времени; увеличение жесткости опор; обеспечение надежной центровки валов. Для электрических машин, работающих в тяжелых условиях эксплуатации определяются обоснованные требования по совершенствованию подшипниковых узлов - повышение срока службы подшипников для конкретных режимов эксплуатации, усиление конструкции опор и обеспечение более качественной фиксации подшипников.

Результаты вибродиагностики эффективно определяют имеющиеся и прогрессирующие дефекты, и позволяют принять решение по критерию вибросостояния. Вибродиагностика позволяет своевременно обнаружить дефекты и произвести остановку оборудования в ремонт при подходе к предельному состоянию. Четыре вида основных дефектов (повреждение подшипниковых узлов, дисбаланс, расцентровка валов, резонанс) определяют более 80% всех дефектов, и от них зависит обеспечение работоспособности электрических машин в горнодобывающей промышленности.

6. Разработана математическая модель экономической оценки эксплуатационной надежности электрических машин переменного тока в горнодобывающей промышленности, которая учитывает повышение работоспособности ЭМ переменного тока по результатам вибродиагностики. Определены направления и пути повышения эффективности на стадии освоения нового метода организации ремонтных работ, и разработаны специализированные для исследуемого предприятия рекомендации по оптимизации и совершенствованию механизма внедрения предложенной системы ремонта электрических машин по фактическому состоянию. Функционально-стоимостной анализ внедрения системы ремонта по фактическому состоянию с использованием метода вибродиагностики позволяет рассчитать экономический эффект по добывающему предприятию с учетом ликвидации потерь от простоя электрических машин и экономии численности ремонтного персонала. Согласно проведенным экономическим

оценкам, планируется получение дополнительного экономического эффекта на исследуемом алмазодобывающем предприятии в размере 9161 тыс. руб.

Результаты исследований и основное содержание работы отражены в следующих публикациях:

1. Модель вибродиагностики электрических машин переменного тока/ Муравлев О.П., Шевчук В.П.; Том.политехн.ун-т.- Томск, 2005.-19с.: ил.-Библиогр.: 7 назв.- Рус- Деп. в ВИНИТИ 13.01.05. № 14-В2005

2. Муравлев О.П. Шевчук В.П. Исследования и возможные пути повышения эксплуатационной надежности электрических машин переменного тока в алмазодобывающей промышленности // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии / Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции 21-24 сентября 2004 г. Тольятти: Изд-во Тольяттинского государственного ун-та, 2004, -с. 21-24.

3. Шевчук В.П. Испытания электрических машин на надежность // IX Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», г. Томск, 7-11 апреля 2003 г. \\ Труды. В 2-х т. - Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2003. - Т. 1.- с. 263 - 264

4. Шевчук В.П. Обеспечение эксплуатационной надежности электрических машин переменного тока в алмазодобывающей отрасли // Электромеханические преобразователи энергии: Материалы Международной науч.-техн. конф. 6-7 сентября 2001 г. Томск: ТПУ, 2001 г.-С. 118.

5. Экономическая оценка выбора эффективного метода обеспечения надежности электрических машин переменного тока в горнодобывающей отрасли/ Муравлев О.П., Шевчук В.П.; Том.политехн.ун-т.- Томск, .2005.-26с: ил.- Библиогр.: 7 назв.- Рус- Деп. в ВИНИТИ 13.01.05. № 15-В2005.

6. Shevchuk V.P. Investigations of the operation reliability increase of the alternating current electric machines in diamond extractive industries \\ The eight Internetional Scientific and Practical Conference of Students, Post graduates and Young Scientists «Modern Technique and Technologies» (MTT' 2002), Tomsk, Tomsk Polytechnic University. \ Russia, Tomsk, April 12, 2002.-S. 103-104.

os. су -

Подписано к печати 18.03.2005г. Тираж 100 экз. Заказ № 17. Бумага офсетная. Печать RISO. Отпечатано в типографии 0 00 «РауШ мбХ»

Лицензия Серия ПД № 12-0092 от 03.05.2001г. 634034, г. Томск, ул. Усова 7, ком. 052. тел. (3822) 56-44-^4 • ,

22 /.ПР2С35

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Шевчук, Владимир Петрович

1. Введение.

2. Анализ существующего уровня исследований электрических машин в горнодобывающей отрасли.

2.1. Работа электрических машин в условиях горнодобывающей промышленности.

2.2. Обеспечение надежности при эксплуатации асинхронных двигателей и синхронных машин.

2.3. Постановка задачи.

2.4. Выводы.

3. Модели технического состояния асинхронных и синхронных двигателей большой мощности.

3.1. Требования, предъявляемые к диагностической модели.

3.2. Структурная модель диагностики рабочих механизмов в горнодобывающей промышленности.

3.3. Критерии вибросостояния.

3.4. Модель вибродиагностики подшипниковых узлов и механических устройств различных рабочих механизмов.

3.5. Выводы.

4. Вибродиагностика крупных электрических машин переменного тока

4.1. Цель и задачи вибродиагностики.

4.2. Основные вибродиагностические признаки дефектов электрических машин переменного тока.

4.3. Диагностические признаки дефектов подшипниковых узлов.

4.4. Диагностика и мониторинг электрических машин переменного тока

4.5. Выводы.

5. Экономическая оценка эксплуатационной надежности электрических машин переменного тока в горнодобывающей промышленности

5.1. Экономическая выгода эффективного выбора метода обеспечения надежности.

5.2. Экономическая оценка системы ремонта по фактическому состоянию.

5.3 Прогнозирование технико-экономических показателей долговечности узлов трения электрических машин переменного тока и исследование отказоустойчивости.

5.4. Выводы.

Введение 2004 год, диссертация по электротехнике, Шевчук, Владимир Петрович

Актуальность темы

Эксплуатационная надежность электрических машин переменного тока определяет эффективность применения всех технических средств и влияет на важнейшие экономические показатели производства. Недостаточная надежность электрических машин переменного тока, наблюдаемая на практике, приводит к большим сверхнормативным расходам на преждевременные ремонты и внеплановые простои оборудования.

Надежность электрических машин переменного тока закладывается при проектировании, обеспечивается в процессе изготовления и поддерживается при эксплуатации. Наиболее значительные работы по теоретическому и экспериментальному исследованиям надежности электрических машин переменного тока на этих стадиях принадлежат О.Д.Гольдбергу, Ю.П.Похолкову, А.А.Пястолову, О.П.Муравлеву, Э.К.Стрельбицкому, Я.Б.Тубису, Б.Н.Ванееву, А.О.Грундулису и другим авторам.

Актуальность проблемы оценки эксплуатационной надежности электрических машин переменного тока и их узлов подчеркивается тем, что существенная их часть эксплуатируется в достаточно жестких условиях. В первую очередь это относится к электрическим машинам переменного тока, используемым в качестве приводов горнодобывающей промышленности. Особенность их эксплуатации состоит в комплексном воздействии целого ряда факторов - агрессивных жидкостей и сред, резкопеременном характере нагрузки, действии вибромеханических нагрузок при транспортировании и от рабочих механизмов, повышенных и низких температур, влажности и пыли.

Одним из основных способов предотвращения внезапных выходов из строя электрических машин переменного тока является диагностика электрических машин. На сегодняшний день существует целый ряд методов диагностики, в том числе и вибродиагностики, обеспечивающих различную степень достоверности получаемой информации. Для оценки технического состояния электрических машин эти методы используют различные диагностические параметры.

Повышение требований к уровню качества и надежности электрических машин переменного тока в условиях современного производства, а также увеличение интенсивности воздействия широкой гаммы эксплуатационных факторов диктуют необходимость пересмотра концепции диагностирования. В настоящее время становятся непригодными интуитивные методы и ручные способы оценки технического состояния электрических машин. Так, часто исправность подшипникового узла электрических машин переменного тока определяется путем проворачивания вала ротора или же по возрастанию уровня шума в рабочем режиме, оцениваемого на слух.

Современная вибродиагностика включает в себя не только простое определение общего уровня механических колебаний, но и анализ спектров вибрации, формы волны колебаний, фазовых углов колебаний, спектров огибающей высокочастотной вибрации и т. д. Изменение характерного (базового) спектра вибрации является не только предупреждением о приближающемся выходе из строя, но и указывает на тип имеющейся неисправности. Определение типа неисправности или дефектной части оборудования до того как оно будет выведено из работы, дает важнейшую информацию для правильной подготовки и проведения ремонта.

Данная работа посвящена вопросам обеспечения работоспособности крупных электрических машин (ЭМ) переменного тока, а также электрических машин переменного тока средней мощности используемых в горнодобывающей промышленности с применением методов вибродиагностики.

Цель работы

Методы исследования

При выполнении работы использовались методы вибродиагностики, теории электрических машин, системного анализа, теории точности и математической статистики, теории вероятностей, теории колебаний, частотного анализа и математического моделирования. Статистические данные эксплуатационных испытаний, в том числе по определению вибрационных характеристик электрических машин переменного тока с целью оценки их надежности получены на предприятиях алмазодобывающей промышленности АК «АЛРОСА».

Научная новизна работы

В работе получены следующие основные научные результаты, которые выносятся на защиту:

Практическая ценность

В частности:

2. Предложены рекомендации по осуществлению ремонта электрических машин переменного тока на основе вибродиагностических данных, что является альтернативой планово-предупредительным ремонтам. При этом ожидается большой экономический эффект;

Реализация результатов работы

Основные результаты работы используются при эксплуатации электрических машин переменного тока на Обогатительной фабрике №3 и Ремонтно-строительном специализированном управлении Мирнинского горнообогатительного комбината, а также в Специализированном управлении «Алмазэлектромонтаж» Управления капитального строительства АК «АЛРОСА» в виде методик, алгоритмов и программ.

Апробация

Основные результаты проведенных исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на научных семинарах кафедры «Электрические машины и аппараты» Томского политехнического университета и следующих конференциях:

Международная научно-техническая конференция

Электромеханические преобразователи энергии» (г. Томск, 2001);

Восьмая Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г.

Томск, 2002);

Девятая Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г.

Томск, 2003);

Публикации

По теме диссертации опубликовано шесть печатных работ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из шести разделов, содержащих 160 страниц машинописного текста, 21 таблицу, 58 рисунков, 3 приложения и список литературы из 200 наименований.

Во втором разделе работы делается анализ условий эксплуатации и уровня обслуживания ЭМ переменного тока. Проведена статистическая обработка эксплуатационных результатов более 524 электрических машин. А также раздел посвящен анализу работ по обеспечению надежности ЭМ переменного тока. Выявлены основные виды и причины отказов электрических машин переменного тока.

В четвертом разделе построено дерево причинно-следственных связей состояния ЭМ переменного тока, которое устанавливает набор элементов и взаимосвязи между ними, которые определяют параметры диагностики. Как показывает эта схема (дерево) диагностический сигнал, связанный с вибрацией определяет большинство дефектов при диагностике, поэтому в качестве основного вида диагностики целесообразно использовать вибродиагностику. Рассмотрены вибродиагностические признаки дефектов механической и магнитной системы, а также диагностические признаки дефектов подшипниковых узлов. Обработаны результаты вибродиагностики по 1280 случаям, которые позволяют определить направления совершенствования рабочих механизмов в горнодобывающей промышленности -совершенствование конструкции агрегатов с целью обеспечения надежной балансировки, которая не изменялась бы во времени; увеличение жесткости опор; обеспечение надежной центровки валов. Для электрических машин переменного тока, работающих в тяжелых условиях эксплуатации определяются обоснованные требования по совершенствованию подшипниковых узлов — повышение срока службы подшипников для конкретных режимов эксплуатации, усиление конструкции опор и обеспечение более качественной фиксации подшипников. Сделаны выводы и рекомендации на основании диагностики и частичного мониторинга электрических машин переменного тока мощностью от 10 до 1800 кВт эксплуатируемых на предприятиях Мирнинского ГОКа АК «АЛРОСА» в течение 2001 - 2003 г.г.

В заключении сделаны основные выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований.

Заключение диссертация на тему "Обеспечение работоспособности электрических машин переменного тока в горнодобывающей промышленности"

5.4. ВЫВОДЫ

1. Исследованы актуальные и наиболее перспективные организационно-экономические задачи проведения ремонта электрических машин и предложена современная и отвечающая объективным требованиям рыночной экономики система организации ремонтных работ.

2. Разработаны функциональные основы и механизм оптимизации комплекса проводимых работ по ремонту электрических машин на предприятии добывающей промышленности на основании современного метода вибродиагностики. При оценке экономической выгоды предлагаемого метода эффективного выбора обеспечения надежности проведен поэтапный функционально-стоимостной анализ, а также сделан расчет по внедрению данного метода на исследуемом предприятии содержащий: подготовительный, информационный, аналитический, творческий, исследовательский и рекомендательный этапы, что обеспечивает лучшее понимание эффективности предложенных мероприятий.

3. Функционально-стоимостной анализ внедрения системы ремонта по фактическому состоянию с использованием метода вибродиагностики позволяет рассчитать экономический эффект по добывающему предприятию с учетом ликвидации потерь от простоя электрических машин и экономии численности ремонтного персонала. Согласно проведенным экономическим оценкам, планируется получение дополнительного экономического эффекта на исследуемом алмазодобывающем предприятии в размере 9161 тыс. руб., как за счет значительного сокращения простоев оборудования вследствие выхода из строя электрических машин переменного тока, а также за счет сокращения излишней численности ремонтного персонала вследствие повышения уровня автоматизации ремонтных работы.

4. Разработана математическая модель экономической оценки эксплуатационной надежности электрических машин переменного тока в горнодобывающей промышленности, которая учитывает повышение работоспособности ЭМ переменного тока по результатам вибродиагностики. Определены направления и пути повышения эффективности на стадии освоения нового метода организации ремонтных работ, и разработаны специализированные для исследуемого предприятия рекомендации по оптимизации и совершенствованию механизма внедрения предложенной системы ремонта электрических машин по фактическому состоянию.

5. Произведено исследование изменения затрат на ремонт по мере освоения более прогрессивного метода осуществления ремонтных работ. Рассчитаны ожидаемые затраты на ремонтные работы и их динамика по мере наращивания эффективности и качества ремонтных работ, которая в свою очередь зависит от снижения трудоемкости ремонта в процессе освоения и повышения отказоустойчивости и долговечности электрических машин. Исследованы показатели отказоустойчивости электрических машин и влияния на них используемой системы проведения ремонтных работ. На основании этого рассчитаны предельные величины износа и оставшиеся величины ресурса по наработке на отказ.

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований решена задача по применению вибродиагностики для. обеспечения и поддержания работоспособности электрических машин переменного тока на предприятиях горнодобывающей промышленности в условиях эксплуатации. Ниже приведены основные наиболее важные результаты.

1. Проведенный анализ условий эксплуатации электрических машин переменного тока в горнодобывающей отрасли показывает, что на обеспечение надежности в условиях эксплуатации обращается недостаточное внимание. Рассмотрены основные пути дальнейшего повышения надежности и эффективности использования электрических машин. На обеспечение эксплуатационной надежности ЭМ переменного тока влияют сложные условия эксплуатации, тяжелые режимы работы, недостаточный уровень квалификации и профессиональной подготовки обслуживающего персонала. Анализ систематизированной эксплуатационной информации показал, что электрические машины переменного тока в горнодобывающей промышленности, подвергаются комплексному воздействию целого ряда факторов. Так, колебания температуры воздуха при эксплуатации ЭМ в наружных установках составляют от плюс 35 до минус 55°С, среднемесячной относительной влажности - от 22 до 98%, запыленности воздуха в подземных выработках шахт - от 70 до 695 мг/м . На большинстве предприятий горнодобывающей промышленности обслуживающий персонал имеет низкую квалификацию.

2. Анализ тенденций развития электромашиностроения, результаты проведенных статистических исследований условий эксплуатации и режимов работы электрические машины переменного тока в горнодобывающей отрасли свидетельствуют о заметном повышении надежности их основного узла -обмотки. Использование качественных изоляционных материалов, прогрессивных технологий изготовления обмоток привело к снижению числа отказов по причине обмоток и увеличению среднего ресурса ЭМ переменного тока в 1,5 - 3 раза. В то же время отмечается рост доли отказов, приходящийся на второй по важности элемент конструкции ЭМ - ее подшипниковые узлы. Для электрических машин переменного тока доля отказов подшипниковых узлов в эксплуатации составляет 16 — 35% от их общего числа. Рассмотрены вопросы обеспечения работоспособности подшипников, их отказы, влияние различных дефектов на эти отказы (в том числе и смазки), окружающих условий эксплуатации. Разрушение подшипниковых узлов работающих в сложных горногеологических условиях, при применении электрических машин на дробилках, мельницах, грохотах, классификаторах, конвейерах и т.д. имеют свои особенности, но для каждого случая возможно применение вибродиагностики. Поэтому в настоящей работе рассматриваются вопросы обеспечения работоспособности подшипниковых узлов.

3. Для обеспечения работоспособности электрические машины переменного тока в условиях эксплуатации разработана система их вибрационной диагностики, которая включает в себя модель вибродиагностики подшипниковых узлов и механических устройств различных рабочих механизмов, установлены точки измерения для диагностики, выбраны вибрационные сигналы и спектры измерения, введена оценка состояния и определены способы устранения неисправностей. Определены основные дефекты ЭМ переменного тока выявляемые с помощью вибродиагностики.

4. В современных условиях эксплуатации поддержание работоспособности электрических машин переменного тока обеспечивается только с помощью системы планово-предупредительного ремонта, которая не учитывает конкретные условия эксплуатации, нет увязки ремонтных циклов с показателями надежности, и имеет сравнительно высокую трудоемкость технического обслуживания. Несмотря на недостатки планово-предупредительных ремонтов, им нет альтернативы при отсутствии диагностики для поддержания работоспособности электрических машин переменного тока. Широкий диапазон условий эксплуатации и режимов работы электрических машин переменного тока, низкий уровень обслуживания их на ряде производств горнодобывающей промышленности обусловливают необходимость разработки методов непосредственного контроля и оценки технического состояния ЭМ и их узлов в условиях эксплуатации. Наиболее перспективными в этом отношении являются методы вибродиагностики, базирующиеся на использовании информации, заключенной в колебательных процессах.

5. Продление установленного срока службы электрических машин, применяемых в горнодобывающем производстве, не решает главных задач по поддержанию назначенных показателей, таких как выявление систематических, однотипных (неслучайных) отказов и определение причин их возникновения. Оценку технического состояния и сбора информации можно достичь с помощью диагностики и мониторинга электрических машин переменного тока в горнодобывающей отрасли, что в дальнейшем позволит увеличить первоначально установленный назначенный срок службы и сохранит работоспособность ЭМ и ее отдельных составных частей при граничных условиях эксплуатации.

6. Создание математической модели диагностирования электрических машин большой мощности в настоящее время необходимо и возможно на данном этапе развития науки и техники. Существует две основные причины создания системы диагностирования этих электрических машин - срок службы является величиной вероятностной и всегда имеется несоответствие предписанных режимов эксплуатации реальным, что приводит к ускоренному расходованию ресурса, особенно в горнодобывающей промышленности. К сожалению, разработка способов диагностики пока является проблемой для потребителей. Установлены тактические и стратегические задачи диагностики электрических машин и пути их решения. Анализ существующих методов технической диагностики электрооборудования, в том числе электрических машин и их узлов показывает, что наибольшей универсальностью и информативностью обладают методы вибрационной диагностики. Основным методом устранения дефектов является ремонт, а диагностическое обслуживание определяет вид и объем ремонта для увеличения остаточного ресурса или для восстановления работоспособного состояния электрических машин, что должно быть сделано с учетом экономики.

7. Структурная модель диагностики рабочих механизмов в горнодобывающей промышленности устанавливает набор элементов, взаимосвязи между ними и позволяет определить коэффициенты относительной важности элементов модели для вибродиагностики в соответствии с поставленными задачами исследования. Получены численные значения коэффициентов относительной важности для трех уровней, которые позволяют оценить важность всех элементов модели.

8. Структурная схема диагностирования и прогнозирования рабочих механизмов и агрегатов на предприятиях АК «АЛРОСА» определяет критерии вибросостояния электрических машин мощностью от 15 до 300 кВт, характеризующие техническое состояние электрических машин, которые необходимы для вибродиагностики электрических машин переменного тока в алмазодобывающей отрасли.

9. Разработана модель вибродиагностики электрических машин, которая включает систему уравнений для оценки подшипниковых узлов ЭМ и связанных с электрической машиной вращающихся элементов рабочих механизмов и агрегатов, установлены точки измерения для диагностики, выбраны вибрационные сигналы и спектры измерения, введена оценка состояния и определены способы устранения неисправностей. Модель предназначена для применения вибродиагностики электрических машин на предприятиях АК «АЛРОСА» с целью совершенствования организации эксплуатации электрооборудования. На основании результатов диагностики разработаны рекомендации по совершенствованию электрических машин.

10. Результаты вибродиагностики по 1280 случаям позволяют определить направления совершенствования рабочих механизмов в горнодобывающей промышленности - совершенствование конструкции агрегатов с целью обеспечения надежной балансировки, которая не изменялась бы во времени; увеличение жесткости опор; обеспечение надежной центровки валов. Для электрических машин, работающих в тяжелых условиях эксплуатации определяются обоснованные требования по совершенствованию подшипниковых узлов - повышение срока службы подшипников для конкретных режимов эксплуатации, усиление конструкции опор и обеспечение более качественной фиксации подшипников.

Учитывая большой объем рассмотренной информации статистического материала мониторинга и диагностики в Мирнинском ГОКе, а так же дополнительных результатов вибродиагностики типовых дефектов для агрегатов горнодобывающей промышленности нами проведено обобщение результатов диагностики и мониторинга электрических машин переменного тока мощностью свыше 10 кВт. Анализ результатов вибродиагностики позволяет для специалиста найти необходимый объект, агрегат, определить вид дефекта, вибрационные признаки до устранения неисправности и после, и способ устранения дефекта, который был использован.

11. Четыре вида основных дефектов (повреждение подшипниковых узлов, дисбаланс, расцентровка валов, резонанс) определяют 81,7% всех дефектов, и от них зависит обеспечение работоспособности электрических машин в горнодобывающей промышленности. Остальные виды дефектов -биение от привода, дефекты монтажа, изгиб вала и прочие - 18,3%.

Наибольшее количество дефектов связано с повреждением подшипниковых узлов - 23,9%. Эффективное устранение неисправностей в этом случае: замена подшипников, подшипникового узла и в ряде случаев электрической машины в целом — действие достаточно дорогое, но своевременная замена позволяет избегать огромных экономических потерь при аварийной остановке оборудования.

Увеличение дисбаланса связано в первую очередь с тяжелыми условиями эксплуатации электрических машин и составляет 21,6%, а его устранение связано с проведением балансировки, восстановлением жесткости и улучшением центровки валов.

Дефекты, связанные с расцентровкой валов, составляют 20,7% и определяются сложными условиями эксплуатации, а единственный способ устранения - проведение подцентровки.

Наличие резонансных явлений, которые появляются в процессе эксплуатации - 15,5% и для их устранения требуется восстановление опор, замена электрической машины или усиление механической конструкции, на которой установлен двигатель.

12. Рассмотренные детерминированные составляющие вибрации магнитной системы в спектре частот являются вибродиагностическими признаками дефектов изготовления и сборки электрических машин, которые используются для оценки неравномерности воздушного зазора, статического и динамического эксцентриситета, а также электрической и магнитной несимметрии ротора электрических машин.

13. Исследованы актуальные и наиболее перспективные организационно-экономические задачи проведения ремонта электрических машин и предложена современная и отвечающая объективным требованиям рыночной экономики система организации ремонтных работ. Разработаны функциональные основы и механизм оптимизации комплекса проводимых работ по ремонту электрических машин на предприятии добывающей промышленности на основании современного метода вибродиагностики. При оценке экономической выгоды предлагаемого метода эффективного выбора обеспечения надежности проведен поэтапный функционально-стоимостной анализ, а также сделан расчет по внедрению данного метода на исследуемом предприятии содержащий: подготовительный, информационный, аналитический, творческий, исследовательский и рекомендательный этапы, что обеспечивает лучшее понимание эффективности предложенных мероприятий.

14. Функционально-стоимостной анализ внедрения системы ремонта по фактическому состоянию с использованием метода вибродиагностики позволяет рассчитать экономический эффект по добывающему предприятию с учетом ликвидации потерь от простоя электрических машин и экономии численности ремонтного персонала. Согласно проведенным экономическим оценкам, планируется получение дополнительного экономического эффекта на исследуемом алмазодобывающем предприятии в размере 9161 тыс. руб., как за счет значительного сокращения простоев оборудования вследствие выхода из строя электрических машин переменного тока, а также за счет сокращения излишней численности ремонтного персонала вследствие повышения уровня автоматизации ремонтных работы.

15. Разработана математическая модель экономической оценки эксплуатационной надежности электрических машин переменного тока в горнодобывающей промышленности, которая учитывает повышение работоспособности ЭМ переменного тока по результатам вибродиагностики. Определены направления и пути повышения эффективности на стадии освоения нового метода организации ремонтных работ, и разработаны специализированные для исследуемого предприятия рекомендации по оптимизации и совершенствованию механизма внедрения предложенной системы ремонта электрических машин по фактическому состоянию. Произведено исследование изменения затрат на ремонт по мере освоения более прогрессивного метода осуществления ремонтных работ. Рассчитаны ожидаемые затраты на ремонтные работы и их динамика по мере наращивания эффективности и качества ремонтных работ, которая в свою очередь зависит от снижения трудоемкости ремонта в процессе освоения и повышения отказоустойчивости и долговечности электрических машин.

Библиография Шевчук, Владимир Петрович, диссертация по теме Электромеханика и электрические аппараты

1. Александровская J1.H., Афанасьев А.П., Лисов А.А. Современные методы обеспечения безотказности сложных технических систем: Учебник. М.: Логос, 2003. - 208 е.: ил.

2. Антонов Е.И. Исследование надежности подшипниковых узлов взрыв о защищенных и рудничных электрических машин: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Харьков, 1972. - 21 с.

3. Аркелян В.Г. Цели, понятия и общие принципы диагностического контроля высоковольтного электротехнического оборудования // ЭТ. 2002. №5. с. 23-27

4. Артемян Г. Л., Сыченко А.С. Выбор и расчет надежности подшипниковых узлов асинхронных двигателей малой мощности с учетом реальных динамических эксплуатационных нагрузок//Изв. вузов. Электромеханика. 1986. - № 10. - С. 41 - 45.

5. Асинхронные двигатели общего назначения / Е.П. Бойко, Ю.М. Гаинцев, Ю.М. Ковалев и др. / Под ред. В.М. Петрова, А.Э.Кравчика. М.; Энергия, 1980. -488 с.

6. Аунапу Э.Ф. Совершенствование технического обслуживания электрооборудования // Промышленная энергетика. 1982. - № 12. - С. 16-17.

7. Базовский И. Надежность. Теория и практика / Пер. с англ. М.; Мир, 1965. - 373 с.

8. Беркович Я.Д. О диагностике энергетического оборудования // Электрические станции. 1989. №6. С. 49-51.

9. Бернштейн Л.М. Изоляция электрических машин общего назначения. — М.; Энергоиздат, 1981. 376 с.

10. Бернштейн Л.М. Новые марки эмалированных проводов и пропиточных лаков и их совместимость. В кн.: Лекции по вопросам надежности и ремонта электрооборудования. М.: МДНТП, 1973. - С. 77 - 81.

11. Бернштейн JI.M. Совместимость изоляционных материалов в конструкциях изоляции // Труды Московского института радиоэлектроники и автоматики. М., 1975. -Вып. 74. - С. 77-80.

12. Блюмберг В.А. Вопросы качества управления техническим состоянием электрооборудования в процессе эксплуатации // Промышленная энергетика. 1981. - №5. -С. 30-34.

13. Блюмберг В. А., Синягин Н.Н. Основные принципы системы технического обслуживания и ремонта электрооборудования по техническому состоянию (системы ТОРЭО) // Промышленная энергетика. 1977. - №7. - С. 22-25.

14. Бровман Я.С., Демирчан К.С., Шмутер C.JI. Диагностика источников вибрации асинхронного двигателя // Электротехника. — 1973. № 1.

15. Брылев А.В. и др. Модернизация взрывозащищенных электродвигателей серии В/Волканов B.C., Володин Ю.В., Гольдин В.И., Шабунин В.Ф.//Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. 1984. - Вып. 9. - С. 11.

16. Брылев А.В. Определение фактической нагрузки на подшипниковые узлы взрывозащищенных электродвигателей серии В180//Тр. НИИ ПО "Кузбассэлектромотор". Кемерово. - Вып. 12, 1987. - С. 94 - 98.

17. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. 2-е изд. М.: Наука, 1978.-400 с.

18. Вакуленко К.Н. Вибрационные и коммутационные отказы обмоток; Электромашиностроение и электрооборудование / Респ. Межвед. Научн.-техн. Сб. Киев, 1978. - Вып. 27. - С. 67-71.

19. Ванеев Б.Н. Метод оценки качества взрывозащищенных электродвигателей //Электротехника. 1973. - №. — С. 61 - 62.

20. Ванеев Б.Н. Определение весомости показателей качества взрывозащищенных электродвигателей //Электротехника. 1977. - № 8. -С. 52-54.

21. Ванеев Б.Н., Сырцов А.И. Техническое диагностирование взрывозащищенных рудничных электродвигателей серии BP при капитальном ремонте //Промышленная энергетика. 1986. - № 4. - С. 12 -14.

22. Вибрация и вибродиагностика судового электрооборудования / А.А. Александров, А.В. Барков, Н.А. Баркова, В.А. Шафранский // Качество и надежность. Л.: Судостроение, 1986. - 276 с.

23. Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов /Под ред. М.Д. Генкина. М.: Наука, 1984. - 119 с.

24. Вибродиагностика электрических машин малой мощности /Берозашвили Г.В., Магланелидзе Т.А. и др. //Технология и организация производства. М., 1988, вып. 1. - Информэлектро. - 37 с.

25. Виноградов В.И. Вентиляторы электрических машин. JL, 1981. - 240 с.

26. Вирткутэ А.Э., Рагульскис К.Н., Юркаускас А.Ю. Диагностика технического состояния подшипников качения //В кн.: Материалы Всезоюзного симпозиума. Каунас, 1972. — С. 85-94.

27. Виханский О.С. «Стратегическое управление». — М.: Издательство МГУ, 2000 252 с.

28. Волканов B.C. Разработка методов контроля надежности взрывозащищенных электродвигателей при серийном производстве: Афтореф. дис. .канд. техн. наук. Томск, 1984. - 20 с.

29. Воскресенский А.П. Влияние неравномерности воздушного зазора на характеристики асинхронных двигателей //Вестн. электротехнической промышленности. — 1957. № 5. - С. 35 - 38.

30. Воскресенский А.П. Одностороннее магнитное притяжение в асинхронных электродвигателях //Вестн. электротехнической промышленности. — 1958. № 4. - С. 15 - 18.

31. Гайдукевич В.И., Титов B.C. Вероятностная обработка осцилограмм электрических величин. М.; Энергия, 1972. - 113 с.

32. Галушко А.И. Надежность изоляции электрических машин. М.; Энергия, 1979. - 176 с.

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

34. Голубков Е.П. Использование системного анализа в отраслевом планировании. М.: Экономика, 1977. 135 с.

35. Гольдберг О.Д. Надежность и качество асинхронных двигателей. М.: Энергия, 1968.-176 с.

36. Гольдберг О.Д. Научные основы диагностики и управления качеством асинхронных двигателей // Электричество. 1986. - №1. - С. 20 - 22.

37. Гольдберг О.Д. Статистические методы контроля и анализ качества асинхронных двигателей. М.: ВНИИЭМ, 1966. - 91 с.

38. Гольдберг О.Д., Курбатова Г.С. Влияние условий эксплуатации на надежность асинхронных двигателей // Стандарты и качество, 1974. № 4. - С. 55-57.

39. Гольдберг О.Д., Голубович А.И. Надежность электрических машин и аппаратов. М,: ВЗПИ, 1984. - 32 с.

40. Гольдберг О.Д., Турин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. М,; Высш. Школа, 1984. —431 с.

41. Гольдин JI.C., Фикс В.Ш. Экспериментальные исследования одностороннего магнитного притяжения в асинхронных двигателях //Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. — 1984.-Вып. З.-С. 3.

42. Горбунов А.Г., Иртышский Э.Б., Макаров К.И. Обобщённый подход к оценке надежности электрических машин // Тр. ВНИИЭМ. — 1983. Вып. 73.-С. 113 - 119.

43. Горбунов А.Г., Малыгин В.М. Влияние на ресурс подшипниковых узлов качения твердых покрытий, образующихся при работе с пластичными смазочными материалами // Вестник машиностроения. — 1987. -№ З.-С. 32 -33.

44. Горбунов А.Г., Малыгин В.М., Глянчук В.Ф. Диагностика технического состояния пластичных смазок в подшипниковых узлах электрических машин // Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. 1981.-Вып. 5.-С. 21 -23.

45. Горягин В.Ф. Оценка технического уровня электродвигателей // Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. -1974.-Вып. З.-С. 23 -24.

46. Горягин В.Ф., Ширнин И.Г. Вопросы проектирования и оценки технического уровня взрывобезопасных асинхронных двигателей средней мощности // Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. 1973. - Вып. 8. - С. 13 - 15.

47. ГОСТ 19523-81. Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А с высотой оси вращения от 50 до 355 мм. Технические условия.

48. ГОСТ 27. 002-83. Надежность в технике. Термины и определения.

49. ГОСТ ИСО 10816-1-97 "Контроль состояния машин по невращающимся частям".

50. ГОСТ ИСО 10816-3-99 "Контроль состояния машин по результатам измерения вибрации на невращающихся частях". Часть 3.

51. Греши лов А. А., Стакун А. А. Математические методы построения прогнозов. М.: Радио и связь, 1999. - 324 с.

52. Грундулис А.О. Защита электродвигателей в сельском хозяйстве. М.; Колос, 1982. - 104 с.

53. Грундулис А.О. Повышение эксплуатационной надежности электродвигателей в сельском хозяйстве //Электротехника. 1984. - №1. -С. 22-23.

54. Гусельников Э.М. Асинхронные двигатели со встроенными электромеханическими и гидравлическими тормозными устройствами: Автореф. дис. .докт. техн. наук. Свердловск, 1977. - 50 с.

55. Данилов В.П., Кувайцев В.И., Муравлев О.П. Оценка надежности низковольтных асинхронных двигателей по результатам эксплуатации / Томский политехнический институт. Томск, 1986. -16 с. - Деп. В Информоэлектро 06.02.86, № 246 - ЭТ.

56. Диагностирование на граф-моделях (на примерах авиационной и автомобильной техники) ЯЛ.Осин, Я.А.Гельфаибейн, З.П.Маркович, Н.В.Новожилова. М.: Транспорт, 1991. 241 с.

57. Длин A.M. «Фактический анализ в производстве». М.: Статистика, 1995.-243 с.

58. Дубинский И.М. Защита низковольтных электродвигателей горного оборудования. -М.; 1982. 68 с.

59. Дудуляка JI.JI. Комплексные системы управления качеством продукции на предприятиях электротехнической промышленности. М.; Энергия, 1981.

60. Единая система планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технического оборудования машиностроительных предприятий. М.; Машиностроение, 1967. - 591 с.

61. Ермолин Н.П., Жерихин И.П. Надежность электрических машин. Д.; Энергия, 1976. -248 с.

62. Животкевич И.Н., Смирнов А.П. Надежность технических изделий. -М.: Олита, 2003.-472 с.

63. Жуков Н.А., Игнатович В.М., Муравлев А.П. Системный подход к управлению качеством при изготовлении асинхронных двигателей // Электротехника. 1976. - № 10. - С. 52 - 54.

64. Жуков Н.А., Муравлев О.П., Игнатович В.М. Обеспечение качества при изготовлении асинхронных двигателей // Электротехническая промышленность. Сер. Электротехнические машины. 1977. -Вып. 1(71 ). -С. 23 -25.

65. Зварич В.Н., Осадчий Е.П. Вибродиагностика подшипников качения электрических машин в многомерных диагностических пространствах //Динамика и колебания механических систем: Сб. науч. тр. Ивановского политехи, ин-та. — Иваново, 1986. С. 16-23.

66. Игнатович В.М. Обеспечение качества технических характеристик при изготовлении асинхронных двигателей; Дис. . . . канд техн. Наук. Томск, 1980.

67. Игнатович В.М., Муравлев О.П. Оценка качества технических характеристик асинхронных двигателей по результатам приемносдаточных испытаний / Томский политехнический институт. Томск, 1980. - 16 с. - Деп. В Информэлектро 15.05.80, № 194 - Д/80.

68. Иткин Б.А., Стрельбицкий Э.К. Исследования влияния аварийных режимов и защиты на надежность асинхронных двигателей // Изв. ТПИ. -Томск, 1967. Т. 172. -С. 208-211.

69. Иткин Б.А., Стрельбицкий Э.К. О влиянии защиты на эксплуатационную надежность асинхронных двигателей // Изв. ТПИ. -Томск, 1960. Т. 160. - С. 110-114.

70. Казимир А.П., Грундулис А.О. Проблемы защиты электродвигателей в сельском хозяйстве //Электротехника. 1980. - №9. -С. 49-51.

71. Камаев А.А., Хабаров В.Н. К вопросу вибродиагностики подшипников качения //Вестник электромашиностроения. 1987. - № 12. - С. 10-13.

72. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем / Пер. с англ./ Под ред. И.А. Ушакова. М.; Мир, 1980 - 603 с.

73. Климов К.И., Михеев В.А. Стабильность смазочных материалов при работе в зоне трения качения /Тр. ВНИИНП. М.: Химия, 1969. - Вып. 11. -С. 64-90.

74. Копылов И.П., Голубович А.И. Оценка качества и надежности электрических машин на стадии проектирования методом статических испытаний //Тр. МЭИ. 1960. - № 501. - С. 3-8.

75. Костецкий Б.И. Трение, смазки и износ в машинах. Киев: Техника, 1970.-396 с.

76. Костромин В.Г., Ревенко В.А., Гозалов Б.Н. Оптимизация технологии производства асинхронных электродвигателей; Новая технология, средствамеханизации и управления производством в машиностроении. Харьков, 1974. -С. 3-12.

77. Кропачев И.Г. Защитные устройства асинхронных двигателей малой мощности // Промышленная энергетика. 1980. -№10. —С. 27-32.

78. Крылов К.А., Хаймзон М.Е. Долговечность узлов трения самолетов. — М.: Транспорт, 1976, — 184 с.

79. Кувайцев В.И. Влияние технологии изготовления асинхронных двигателей на ток аварийных режимов / Томский политехнический институт. Томск, 1986. - 20 с. Деп. В Информэлектро. 04.07. 86 № 483 Эт - 86 Деп.

80. Кувайцев В.И. Оценка влияния защиты на эксплуатационную надежность асинхронных двигателей // Молодые ученые м специалисты -ускорению НТП: Тезисы докладов у региональной научно-практической конференции. Томск, 1986. - С. 65

81. Кувайцев В.И., Муравлев О.П. Влияние внезапных и постепенных отказов на эксплуатационную надежность низковольтных асинхронных двигателей / Томский политехнический институт. Томск, 1985. -9 с. -Деп. В Информэлектро 12.06.85, № 121 Эт-85 Деп.

82. Кузнецов М.И., Шмаков И.А. Исследование послеремонтных характеристик электродвигателей серии 4А мощностью 1,5 5,5 кВТ /Пермский политехнический институт Пермь, 1980 - 7 с. — ДСП в Информэлектро 06.08.82 № 189 эт - Д 82.

83. Кузнецов Р.С. Координация защитных характеристик аппаратов теплового действия и перегрузочной способности асинхронных двигателей // Электротехника. 1983. - №5. -С. 40-41.

84. Кузнецов Р.С., Строганов Н.И. Позисторная защита электродвигателей //Электротехника. 1980. - №12. - С. 26-28.

85. Куйбышев А.В. Надежность асинхронных электродвигателей общепромышленного применения. М.; Изд. Стандартов, 1972. - 104 с.

86. Лазаревский И. А., Шафранский В. А. Выбор диагностических параметров электрических машин //Судостроение. 1976. - № 10. - С. 1516.

87. Лейкин B.C., Прокопенко М.Л. Диагностирование фактического ресурса судового электрооборудования //Судостроение. — 1978. № 6. - С. 27-28.

88. Любалин В.Э. Анализ эксплуатационной надежности асинхронных двигателей мощностью от 0,6 до 100 кВТ // Сб. тр. ВЗПИ. 1977. — Вып. 109. - С. 191-204

89. Малыгин В.М., Глянчук В.Ф. Вибродиагностика подшипниковых узлов высокоскоростных электрических машин //Вестник машиностроения. -1988.-№2.-С. 25-26.

90. Манохин Ю.И. Оценка влияния погрешностей изготовления сварных станин взрывозащищенных электродвигателей на неравномерность воздушного зазора //Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. 1984. - Вып. 2. - С. 18-19.

91. Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. М.: Мир, 1990

92. Медведев А.А., Руденко Ю.А. Классификация и выбор тепловых реле для защиты асинхронных двигателей: Сб. научн. Тр./ Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства, 1980. № 13. —С. 7074.

93. Методика оценки качества изготовления трехфазных асинхронных двигателей / О.Г. Онученко, Г.А. Малков, Н.А. Жуков, О.П.Муравлев. — Электротехника, 1980, №8, с. 57-61.

94. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Наука, 1971.-576 с.

95. Михайлов В.И., Саверский А.С., Шаповалов А.Т. Определение вибродиагностических признаков усталостного разрушения подшипников качения асинхронного двигателя //Тр. ВНИИЭМ. 1981. - Т. - 68. - С. 102 -109.

96. Модель вибродиагностики электрических машин переменного тока/ Муравлев О.П., Шевчук В.П.; Том.политехн.ун-т.- Томск, 2005.-19с.: ил.-Библиогр.: 7назв.- Рус.- Деп. в ВИНИТИ 13.01.05. №14-В2005

97. Моисеева Н.К., Анискин Ю.П. «Современное управление: конкурентоспособность, маркетинг». М.: Внешторгиздат, 1998. -263 с.

98. Муравлев О.П. Исследование влияния точностных характеристик техпроцесса на качество и надежность асинхронных двигателей; Дис. . . . канд.техн.наук. -Томск, 1996. 21 с.

99. Муравлев О.П. Модель формирования качества технических характеристик при изготовлении асинхронных двигателей //В кн.: Исследование специальных электрических машин и машинно-вентильных систем. Томск, 1980. - С. 111 -116.

100. Муравлев О.П. Основные вопросы теории точности электрических машин /Томский политехи, ин-т. — Томск, 1984. 51 с. - Деп. в Информэлектро 12.06.84, № 275-эт84.

101. Муравлев О.П. Разработка теории и практических методов управления качеством электрических машин // Электричество. 1986. - № 4. - С. 29 -32.

102. Муравлев О.П. Расчет точности производства низковольтных асинхронных двигателей // В кн.: Автоматизация и оптимизация режимов электропотребления: Тез. докл. краевой науч. техн. конф. - Красноярск, 1982.-С. 64-65.

103. Муравлев О.П. Системный подход к оценке качества при проектировании и изготовлении электрических машин // Надежность и контроль качества. 1983. - №10. -С. 30-36.

104. Муравлев О.П., Ковалев Ю.Я., Немцов А.Д. Вопросы управления качеством при изготовлении асинхронных двигателей // Изв. ТПИ. — Томск, 1972. -Т. 242. -С. 81 -85.

105. Муравлев О.П., Муравлева О.О. Теория точности и ее использование для ресурсосбережения при проектировании и изготовлении электрических машин. Известия ТПУ Томск: Изд-во ТПУ, 2003. Т.306, №1. с. 152 - 157.

106. Муравлев О.П., Немцов А.Д. Количественная оценка качества изготовления асинхронных двигателей // Изв. ТПИ. Томск, 1973. — Т. 202. - с. 55 -59.

107. Муравлев О.П., Педиков В.М., Рапопорт O.JI. Прогнозирование показателей качества при проектировании электрических машин // Электротехническая промышленность. Сер. Общеотраслевые вопросы. -1982. -Вып. 11 (522).-С. 12-14.

108. Муравлев О.П., Стрельбицкий Э.К. Обеспечение необходимой точности при производстве асинхронных двигателей //Электротехника. -1966.-№7.-С. 21 -23.

109. Мусин A.M. Аварийные режимы асинхронных электродвигателей и способы их защиты. -М.-Колос, 1979. 112 с.

110. Мусин A.M. Повысить надежность электродвигателей в сельском хозяйстве // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1981. - № 9. - С. 1 - 3.

111. Мусин A.M., Ходырев В.М., Воронин Е.А. Метод определения интенсивности потока отказов электродвигателя из-за аварийных режимов // Науч.-техн. Бюллетень по электрификации сельского хозяйства. М.; ВИЭСХ, 1983. - Вып. 3 (49). - С. 3 - 7.

112. Надежность асинхронных двигателей / Б.Н. Ванеев, В.Д. Главный, В.М. Гостищев, Л.И. Сердюк: Под ред. Б.Н. Ванеева. Юев: Техшка, 1983. - 143 с.

113. Надежность взрывозащищенного и рудничного электрооборудования / А.И. Быков, Б.Н. Ванеев, В.Д. Главный, В.М. Гостищев, И.В. Дашковсккй, А.П. Котляревский, А.И. Кубрак, М.И. Постернак: Под ред. Б.Н. Ванеева. — М.: Недра, 1979.-302 с.

114. Обеспечить эксплутационную надежность электродвигателей серии 4А / Н.Н. Сырых, Ю.С. Борисов, А.П. Казимир и др. // Техника в сельском хозяйстве. 1982. -№12. -С. 38-42.

115. ОСТ 16.0.519.037-78. Двигатели трехфазные асинхронные. Правила эксплуатации.

116. Павлов К.А., Воронкин В.А. Выявление дефектов подшипниковых узлов электромашин в процессе эксплуатации методами вибродиагностики // Качество и надежность электрических машин и электрооборудования: Тр. ВНИИЭМ. М. - 1986. - Т. 81. - С. 57 - 6 2.

117. Панькин В.В., Тлеуов А.Х. Выбор электродвигателей сельскохозяйственных машин от перегрузок // Научн. техн. Бюллетень по электрификации сельского хозяйства. -ВИЭСХ, 1981. - « 1\42. -С. 10-13.

118. Паперно Л.Б., Шумянский М.М. Защита электродвигателей от работы в несимметричных режимах. Рига Лат НИИНТИ, 1980. -41 с.

119. Педиков В.М., Рапопорт О.Л. Прогнозирование технических характеристик электрических машин на основе регурсивной функции с коэффициентами влияния. БУ ВИНИТИ "Депонированные рукописи", № 6, 1980.- 13 с.

120. Перель Л.Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. -М.: Машиностроение, 1983. 543 с.

121. Пинегин С.В. Трение качения в машинах и приборах. М.: Машиностроение, 1976. — 262 с.

122. Попов В.И. Виброакустическая диагностика и снижение виброактивности судовых механизмов. Л.: Судостроение, 1974. - 83 с.

123. Похолков Ю.П. Влияние колебаний качества изоляции эмальпровода на надежность обмоток двигателей серии 4А; Повышение эксплуатационной надежности асинхронных двигателей. Киев. 1977. С.

124. Похолков Ю.П., Бесперстов П.П. Влияние конструктивных факторов на дефектность витковой изоляции асинхронных двигателей // Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. 1975. -Вып. 9. -С. 10-12.

125. Похолков Ю.П., Бесперстов П.П. Исследование влияния технологического процесса изготовления обмоток на дефектность корпусной изоляции асинхронных двигателей // Изв. ТПИ. Томск, 1975. -Т. 222. -С. 46-51.

126. Похолков Ю.П., Матялис А.П. Оценка показателей надежности изоляции обмоток асинхронных двигателей на стадии их проектирования и изготовления // Надежность и контроль качества. 1976. - № 4. - С. 42 - 48.

127. Похолков Ю.П., Стрельбицкий Э.К. Вероятностный метод расчета надежности изоляции всыпных обмоток асинхронных двигателей // Изв. ТПИ. Томск, 1972. - Т. 242. - С. 216 - 221.

128. Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии // Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции 21-24 сентября 2004 г. Тольятти: Изд-во Тольяттинского государственного ун-та, 2004,-с. 21-24.

129. Пролейко В.М., Абрамов В.А., Брюнин В.Н. Системы управления качеством изделий микроэлектроники. М.: Советское радио, 1976. 224 с.

130. Пястолов А.А. Научные основы эксплуатации электросилового оборудования. -М.; Колос, 1968. -224 с.

131. Рагупьскис К.М. Диагностика технического состояния подшипников качения //В кн.: Кибернетическая диагностика технических систем по виброакустическим процессам. Каунас: Минтис, 1972. - С. 85 - 95.

132. Рагупьскис К.М., Юркаускас А.Ю. Вибрация подшипников. JI.: Машиностроение, 1985. - 119 с.

133. Райзберг Б.А., Лозовский Л.Ш. «Современный экономический словарь». М.: ИНФРА-М, 1999. - 273 с.

134. Рапопорт О.Л., Драган Б.Е. Применение решений при прогнозировании развития асинхронных двигателей //Электротехническая промышленность. Сер. Общеотраслевые вопросы. 1976. - № 3. - С. 7 - 9.

135. РД 5.78.002-83 Вибродиагностирование подшипников качения электрических машин. Методические указания.

136. РД 5.78.003-83 Вибродиагностирование судовых электрических машин. Методические указания.

137. Риман Л.С. Защита подземных электрических установок угольных шахт. -М.; Недра, 1977. -206 с.

138. РТМ 105\23\46\70\16-0-153-81. Выбор двигателей в зависимости от условий окружающей среды. -М.; ОНТИВНИИКОМЖ, 1981. 15 с.

139. Руслан В.И., Горелик Е.З., Моисейчик В.А. Режимы работы и эксплуатационная надежность электродвигателей серии 4А в сельском хозяйстве // Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. 1980. -вып. 12(118). -С. 14-16.

140. Саверский А.С., Чистик Н.Б., Юсим С.Д. Влияние перекоса колец на работоспособность подшипников качения. М.: НИИавтопром, 1976. - 35 с.

141. Садыхов Г.С., Лапина Е.И. Исследование процессов старения и оценка остаточного ресурса основных конструкционно-технологических групп изделий электронной техники //Качество и надежность изделий. — 1992,1. N4(20). —С. 3-58.

142. Сапун Г.А. Защита асинхронных электродвигателей. Минск; Наука и техника. - 1965. - 140 с.

143. Система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания элктрооборудования, используемого в горнодобывающей отрасли -М.; ГОСНИТИ, 1971 .

144. Системный подход к управлению качеством при изготовлении асинхронных двигателей. / Жуков Н.А., Игнатович В.М., Муравлев О.П. -Электротехника, 1976, №10, с.52-54.

145. СТП БМШИ. 049-85. Двигатели асинхронные 112 , 132 габаритов. Методика диагностики подшипниковых узлов.

146. Стрельбицкий Э.К., Максимов Е.Н. Оценка технического уровня асинхронных двигателей на стадии проектирования //Электротехника. 1978. - № 9. - С. 12 - 14.

147. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных двигателей. — М.; Энергоатомиздат, 1984. -240 с.

148. Сыч И.П. Направления совершенствования тепловой защиты электродвигателей // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1985. № 12. -С.З -8.

149. Таран В.П. Диагностирование электрооборудования Киев; Техника, 1983. -200 с.

150. Тен Б.Н. Расчетная оценка и повышение надежности подшипниковых узлов асинхронных двигателей малой мощности: Автореф. дис. .канд.техн. наук. Тбилиси, 1986. - 16 с.

151. Тлеуов А.Х. Разработка и обоснование методики выбора устройств защиты электроприводов сельскохозяйственных машин от перегрузок: Автореф. дис. канд. техн. наук. -М.; ВИЭСХ, 1982. 16 с.

152. Трифонова Н.П. Анализ методов оценки виброактивности электрических машин различных типов. М.: Информэлектро, 1981. - 64 с.

153. Тубис Я.Б., Белов, Г.К. Температурная защита асинхронных двигателей в сельскохозяйственном производстве. -М.; Энергия. 1977. 104 с.

154. Тубис Я.Б., Воробьев В.А. Анализ эффективности тепловой защиты асинхронных двигателей // Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. 1984. — Вып. 4(158). - С 4 - 6.

155. Тубис Я.Б., Воробьев В.А., Курбатова Г.С. Режимы работы и тепловая защита низковольтных асинхронных двигателей // Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. 1980. - Вып. 11 (117). С. 15-17.

156. Уопарлян Р. «Фактор обновления: как сохранить конкурентоспособность лучших компаний». М.: Прогресс, 1998. — 163 с.

157. Финкель В.М. Физика разрушения. — М.: Металлургия. 1970. — 376 с.

158. Харламов В.В. Методы и средства диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей и других коллекторных машин постоянного тока / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2002. 233 с.

159. Ходырев В.М. Определение области применения защитных устройств электродвигателей // Научн.-техн. бюллетень по электрификации сельского хозяйства. ВИЭСХ, 1983. -№2/48. - С. 52-56.

160. Чащин Д.И. Исследование влияния технологических и эксплуатационных факторов на надежность подшипниковых узлов асинхронных двигателей / Томский политехи, ин-т. Томск, 1988.-33 с. — Деп. в Информэлектро 15.03.88, № 89-эт88.

161. Чащин Д.И. Система обеспечения надежности подшипниковых узлов низковольтных двигателей: Автореф. дис. канд. техн. наук. Томск, 1985.20 с.

162. Чащин Д.И. Система обеспечения надежности подшипниковых узлов низковольтных асинхронных двигателей //Канд. дис., ТПИ, Томск, 1985. -230 с.

163. Черневский Л.В., Михайлов Н.В. О подшипниках //Новое в жизни науки и техники. Сер. Техника. М.: Знание, 1978. - № 5. - 64 с.

164. Чернова JI.B. Исследования в области вязкостных свойств масел, защищенных высокополимерами //Тр. ин-та им. Губкина. М., 1960. — Т. 32.-С. 92.

165. Чернохлебов В.Е., Паперно Л.Б., Анисимова Т.В. Современные направления развития защиты электрооборудования от перегрева // Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения. -1981. -Вып. 5(96). -С. 27-31.

166. Чуб Е.Ф. Реконструкция и эксплуатация опор с подшипниками качения: Справочник. М.: Машиностроение, 1981. - 365 с.

167. Шубов И.Г. Шум и вибрация электрических машин. 2-е изд., перераб. и доп. - JI.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1986. - 208 с.

168. Экономика предприятия: Учеб. для вузов / И.Э.Берзинь, С.А. Пикунова, Н.Н. Савченко, С.Г.Фалько; Под. Ред.С.Г.Фалько. М.: Дрофа, 2003. - 368 е.: ил.

169. Электромеханические преобразователи энергии: Материалы Международной науч.-техн. конф. 6-7 сентября 2001 г. Томск: ТПУ, 2001 г. -с. 118.

170. IX Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», г. Томск, 7-11 апреля 2003 г. // Труды. В 2-х т. Томск: Изд-во Томского политехи, ун-та, 2003. - Т. 1.- с. 263 - 264.

171. Anft Dietrich. Eine erweiterte Theorio des thermischen Motorschutzec und Moglichkeiten inrer Verwinklichung durch mikroelektronische Schaltungen. //Wiss. Z. Techn. Hochshc. Karl Marx - Stadt. - 1983. - 25. - № 2. - S. 232 -250.

172. Bcerman D. Uberlastungschutz explosionsgeschiitzter Motoren in der Zundschutzart "Erhohte Sicherheit mitt her mischen iiberstromauslasern". //Ex. Z. - 1980. - № 12. - S. 38-39.

173. Beckert U., Neuber W. Beitrag zur Dynamik von Antrieben mit Drehstrom -asynehronmotoeren. // Elektrie. 1981. - 35. - H4. - S. 174 - 178.

174. Benecke W. Temperaturfeld und Warmerfluss bei kleineren oberflachehgekuhleten Drehstrommotoren mit Katiglautaufer //ETZ A. - 1966. - Bd. 87. - Heft 13. - S. 455 - 459.

175. Binks N. Selection of induction motors for pump drives //Puns Pompes -Pumpen. - 1978. - № 146. S. 535 - 538.

176. Binks N. Selection of induction motors for pump drives //Puns Pompes -Pumpen. - 1978. - № 146. S. 535 - 538. '

177. Gunther W. Geeignete Schutzmapnahmen zum Vermeiden von Schaclen an Elektamotoren. //Techn. Rept. 1984, 11. - № 9. - S. 25-27.

178. Istvanfy G. Unersuchung der Erwarmung Elektricher Maschinen mittes Rechenmaschine //Elektrotechnika. 1974. - 67. - № 10-11. S. 304-312.

179. Kimmel H., Opitz H. Darstellng von Stromungsvorganger mit Hilfe von Aguidensiten //Simens Zeitschritt. - Jahrg., 1972. - Heft 12. - S. 959 - 961.

180. Kolerus J. Neues Verfahren zur Schadensdiagnose an Getrieben Cepstrumanalyse: Maschine. 1978. - 32. - N 11. - S.13 - 16.

181. Mackenzie Kenneth D. Why ball bearinqs fail. "Automation", (USA). — 1975, 22. -N 12.-P. 42-45.

182. Magajna P., Fronzi M., Zidar J. Motor protection eguipment. //Electrcal Engineer. 1979. - August.

183. Mc Fadden, Smith J.D. Vibration monitoring of rolling element bearings bythe high-frequency resonanse technique-a review. Triboloqy International. — 1984, vol. 17. -№ 1. - P. 3-10.

184. Reiche H. Die optimale Auslegung elertrischer Maschinen unter dem Gesichtspunkt der Materie und Energie okanomie //Elektrie. - 1981. - 35, 4. -S. 171 - 174.

185. Seefried E., Hermeyer A. Berechnund thermischer Grenzpunkte von freguezgesteuerten Asynchronmotoren //Elektrie. 1981. - 35. - H. 12. - S 631 - 633.

186. The eight Internetional Scientific and Practical Conference of Students, Post graduates and Young Scientists «Modern Technique and Technologies» (MTT' 2002), Tomsk, Tomsk Polytechnic University. \\ Russia, Tomsk, April 12, 2002. -S. 103-104.

187. Unterweger H. Electronics bring improved motor protection. //Electrical Review. 1981. - vol. 209. - № 17, November.

188. Wilson P.G.A. Complete protection of motors under variable load conditions //Vector. 1984. - Ung., 34. - S. 26 - 29.200. www.vibrotek.com

Похожие работы

Электротехника
05.09.00