Обнаружение дефектов ротора асинхронного двигателя по высшим гармоникам тока методом матричных пучков

Бесплатный доступ

Обрывы в короткозамкнутой обмотке ротора асинхронного электродвигателя являются одной из причин преждевременного выхода из строя промышленного оборудования. Обрыв стержня ротора приводит к перегреву электродвигателя, повышению его вибрации и снижению эффективности работы. Классические методы диагностики дефектов ротора, основанные на обнаружении частотных составляющих около гармоники питания двигателя в спектрах тока, часто оказываются недостаточно точными из-за влияния различных маскирующих факторов, таких как присутствие шумов в сигналах тока, особенности конструкции ротора и изменение рабочих условий. Цель исследования: применить метод матричных пучков к сигналам тока электродвигателя для получения значений амплитуд и частот высших гармоник дефекта ротора в районе 5-й и 7-й гармоник питания. Высшие гармоники дефекта ротора менее подвержены влиянию маскирующих эффектов и являются более надёжными индикаторами неисправности ротора по сравнению с составляющими в районе основной гармоники питания.

Еще

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, токовый сигнал, дефект стержня ротора, гармонический анализ, метод матричных пучков

Короткий адрес: https://sciup.org/147248027

IDR: 147248027   |   УДК: 621.313   |   DOI: 10.14529/ctcr250205

Detection of rotor faults in induction motor by higher current harmonics using the matrix pencil method

Broken rotor bars in the squirrel-cage winding of an induction motor are one of the causes of premature failure in industrial equipment. A broken rotor bar leads to motor overheating, increased vibration, and reduced operational efficiency. Conventional rotor fault diagnostic methods, based on detecting fault-related frequency components near the supply harmonic in current spectra, often prove insufficiently accurate due to various masking effects, such as current signal noise, rotor design peculiarities, and changing operating conditions. The aim of the study: to apply the Matrix Pencil Method (MPM) to motor current signals to extract the amplitudes and frequencies of higher-order rotor fault harmonics near the 5th and 7th supply harmonics. These higher-order rotor fault harmonics are less susceptible to masking effects and provide more reliable indicators of rotor faults compared to components near the fundamental supply frequency.

Еще