О возможности использования токов утечки для оценки состояния изоляции асинхронного двигателя
Автор: Метельков Владимир Павлович, Бородин Михаил Юрьевич, Кондаков Константин Андреевич, Нестеров Константин Евгеньевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электромеханические системы
Статья в выпуске: 1 т.19, 2019 года.
Бесплатный доступ
Актуальность темы обусловлена необходимостью повышения надежности и снижения аварийности асинхронных электроприводов из-за выхода из строя обмотки статора. Целью исследований является выяснение возможностей использования емкостных токов утечки как индикатора состояния изоляции обмотки статора асинхронного двигателя. В работе представлены некоторые результаты исследования токов утечки изоляции обмотки статора, генерируемых прямоугольными импульсами напряжения с частотами 100-2000 Гц. Исследовалась возможность регистрации параметров тока утечки и зависимость этих параметров от амплитуды и частоты импульсов напряжения с целью использования этой информации для определения текущего состояния изоляции. Показано, что при использовании прямоугольных импульсов напряжения можно получить достаточно большие величины токов утечки, что упрощает работу с ними. При этом возможно использование сравнительно простого и дешевого оборудования. Однако для надежного определения амплитуды пиков тока утечки необходим весьма длинный период измерения с большим количеством прошедших импульсов либо оборудование, обеспечивающее весьма высокую разрешающую способность (интервал дискретности порядка 10-6 с и меньше). Вместе с тем использованное в проведенных экспериментах оборудование позволяет выделить информационную составляющую, касающуюся эффективных значений емкостных токов утечки, что может быть использовано в целях диагностики состояния изоляции.
Электрический двигатель, обмотка, изоляция, токи утечки, контроль состояния
Короткий адрес: https://sciup.org/147232721
IDR: 147232721 | DOI: 10.14529/power190108
Список литературы О возможности использования токов утечки для оценки состояния изоляции асинхронного двигателя
- Neti, P. A novel high sensitivity differential current transformer for online health monitoring of industrial motor ground-wall insulation / P. Neti, K. Younsi, M. Shah // Proc. Energy Conversion Congr. and Exposition, 15-19 Sept. - 2013, Denver, USA. - pp. 2493-2499. DOI: 10.1109/ecce.2013.6647022
- Siddique, A.S. A Review of Stator Fault Monitoring Techniques of Induction Motors / A.S. Siddique, G.S. Yadava, B. Singh // IEEE Trans. Energy Conversion. - 2005. - Vol. 20. - P. 106-114. DOI: 10.1109/tec.2004.837304
- Sin, M.L. Induction Machine On-Line Condition Monitoring and Fault Diagnosis - A Survey / M.L. Sin, W.L. Soong, N. Ertugrul // AUPEC 2003, Australasian Universities Power Engineering Conference, 28 Sept. - 1 Oct. - 2003, Christchurch, New Zealand. - P. 1-6.
- A Survey of Condition Monitoring and Protection Methods for Medium-Voltage Induction Motors / P. Zhang, Y. Du, T. Habetler, B. Lu // IEEE Transactions on Industry Applications. - 2011. - Vol. 47. - P. 34-46. DOI: 10.1109/tia.2010.2090839
- Ведяшкин, М.В. Оценка параметров законов распределения отказов обмоток статоров при эксплуатации крановых асинхронных двигателей / М.В. Ведяшкин, О.П. Муравлев // Известия Томского политехнического университета. - 2011. - Т. 319, № 4. - С. 117-121.
- Тонких, В.Г. Метод диагностики асинхронных электродвигателей в сельском хозяйстве на основе анализа параметров их внешнего магнитного поля: дис. … канд. техн. наук / В.Г. Тонких. - Барнаул, 2009. - 181 с.
- Кузнецов, Н.Л. Надежность электрических машин / Н.Л. Кузнецов. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 432 с.
- Electrical Insulation for Rotating Machines: Design, Evaluation, Aging, Testing, and Repair / G.C. Stone, E.A. Boulter, I. Culbert, H. Dhirani. - New Jersey: IEEE Computer Society Press, 2004. - 252 p.
- DOI: 10.1002/9781118886663
- Tanver, P.J. Condition Monitoring Electrical Machines / P.J. Tanver, J. Penman. - Hertfordshire, U.K.: Research Studies Press, 1987. - 282 p.
- Babel, A.S. Condition-based monitoring and prognostic health management of electric machine stator winding insulation / A.S. Babel, E.G. Strangas // Conf. Proc. 21st International Conference on Electrical Machines, ICEM 2014, Sept. 2-5, 2014, Berlin, Germany. - P. 1855-1861.
- DOI: 10.1109/icelmach.2014.6960436
- On-line capacitance and dissipation factor monitoring of AC stator insulation / K. Younsi, P. Neti, M. Shah et al. // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. - 2010. - Vol. 17, no. 5. - P. 1441-1452.
- DOI: 10.1109/tdei.2010.5595545
- Сташко, В.И. Моделирование состояния изоляции обмоток асинхронных двигателей сезонно эксплуатируемого оборудования на основе использования показателей волнового переходного процесса / В.И. Сташко, И.Б. Губин // Ползуновский вестник. - 2002. - № 1. - С. 51-56.
- Nussbaumer, P. Exploitation of induction machine's high-frequency behavior for online insulation monitoring / P. Nussbaumer, M. Vogelsberger, T. Wolbank // 9th IEEE Int. Symp. on Diagnostics for Electric Machines, Power Electron. and Drives, Aug 27. - 2013, Valencia, Spain. - P. 579-585.
- DOI: 10.1109/demped.2013.6645773
- Nussbaumer, P. Separation of disturbing influences on induction machine's high-frequency behavior to ensure accurate insulation condition monitoring / P. Nussbaumer, T. Wolbank, M. Vogelsberger // 28th IEEE. Appl. Power Electron. Conference and Exposition, 17-21 March, 2013, Long Beach, USA. - P. 1158-1163.
- DOI: 10.1109/apec.2013.6520445
- Методы и приборы диагностирования изоляции асинхронных двигателей / Н.П. Воробьев, С.Н. Воробьева, Г.В. Суханкин, Н.Т. Герцен // Ползуновский вестник. - 2011. - № 2/2. - С. 261-269.
- Гутов, И.А. Прогнозирование состояния электродвигателей на основе использования многофакторных моделей старения изоляции: дис. … канд. техн. наук / И.А.Гутов. - Барнаул, 1997. - 259 с.
- Сидельников, Л.Г. Обзор методов контроля технического состояния асинхронных двигателей в процессе эксплуатации / Л.Г. Сидельников, Д.О. Афанасьев // Вестник ПНИИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2013. - № 7. - С. 127-137.
- Белоусова, Н.В. Опыт тестового диагностирования обмоток электрических машин / Н.В. Белоусова, В.П. Калявин, А.В. Мозгалевский. - Л.: ЛДНТП, 1989. - 24 с.
- Левачев, А.В. Диагностика изоляции асинхронных электродвигателей на основе использования параметров схемы замещения обмоток: дис. … канд. техн. наук / А.В. Левачев. - Барнаул, 2002. - 167 с.
