Об особенностях использования порогового подхода для обнаружения неисправности подшипников асинхронного двигателя
Автор: Есаулкова Дина Владимировна, Метельков Владимир Павлович, Костылев Алексей Васильевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электротехнические комплексы и системы
Статья в выпуске: 2 т.25, 2025 года.
Бесплатный доступ
Повреждения подшипников вносят существенный вклад в статистику выхода из строя асинхронных электродвигателей. Зачастую для детектирования этого типа повреждений используют информацию о вибрации двигателя. Однако получение такой информации требует специального оборудования (внешних датчиков) и возникают сложности с использованием такого подхода в механизмах, работа которых сопровождается повышенным уровнем вибраций технологического характера. Методы детектирования неисправностей, основанные на анализе тока статора, позволяют избежать этих недостатков. В настоящее время существует много подходов к решению этой задачи с использованием достаточно сложных методов. Вместе с тем представляет интерес и применение сравнительно простых методов, пригодных для использования онлайн. В работе анализируется возможность использования для детектирования повреждения подшипников простейшего порогового подхода, основанного на использовании информации о токе статора с применением вейвлет-анализа для первичной обработки сигнала. Показана возможность обнаружения неисправности подшипников на основе анализа изменений среднеквадратичного отклонения сигнала тока статора при появлении неисправности. Рассмотрены особенности выбора величины порогового значения среднеквадратичного отклонения и показано, что пороговый уровень срабатывания системы распознавания неисправности необходимо устанавливать существенно большим, чем следует из критерия «трех сигм», чтобы избежать ложного срабатывания алгоритма распознавания этой ситуации.
Асинхронный двигатель, обнаружение неисправностей, неисправность подшипников, ток статора, мониторинг состояния, среднеквадратичное отклонение
Короткий адрес: https://sciup.org/147251239
IDR: 147251239 | УДК: 621.313.04 | DOI: 10.14529/power250203
Special aspects of threshold approach for detecting faults in induction motor bearings
Bearing damage is a significant contributor to the failure statistics of asynchronous electric motors. Motor vibration information is often used to detect this type of damage. However, obtaining such information requires special equipment (external sensors), and difficulties arise in using this approach in mechanisms operating at an increased level of technological vibrations. Fault detection methods based on stator current analysis avoid these drawbacks. Currently, there are many approaches to solving diagnostic problems using fairly complex methods. The use of relatively simple methods suitable for online use is also of interest. The paper analyzes the possibility of using the simplest threshold approach for detecting motor bearing faults, based on the use of information about the stator current with wavelet analysis for primary signal processing. The possibility of motor bearing fault detection based on the analysis of changes in the standard deviation of the stator current signal in the case of a bearing fault is shown. Special aspects of selecting the standard deviation threshold value are considered and it is shown that the fault recognition system threshold level must be set significantly higher than follows from the three-sigma criterion in order to avoid false operation of the algorithm for recognizing this situation.
