В настоящее время двигатели переменного тока, особенно асинхронные двигатели (АД) пользуются большим спросом среди большинства современных производственных предприятий. Российский и зарубежный опыт показывает, что они потребляют 80% всей вырабатываемой в стране электроэнергии, поэтому стабильность их работы играет большую роль в крупной промышленности. Периодическая диагностика состояния оборудования помогает своевременно выявить возникающие неисправности [1–6].
АД на практике показывают свою выносливость и простоту по относительно низкой стоимости. Однако в процессе эксплуатации могут возникать повреждения элементов АД, что в свою очередь приводит к преждевременному выходу его из строя.
Основными источниками развития повреждений АД являются [7–9]:
– повреждение обмоток статора или изоляции – 11%;
– неравномерный воздушный зазор между статором и ротором – 9%;
– ослабление крепления обмоток статора – 4%;
– перегрузка или перегрев статора АД – 31%;
– межвитковое замыкание АД – 15%;
– повреждения подшипников – 12%;
– дисбаланс ротора АД – 3%;
– работа АД на двух фазах – 8%;
– обрыв или ослабление крепления стержней в беличьей клетке – 5%;
– несносность валов – 2%.
В производстве внезапный выход из строя АД может привести к непоправимым последствиям. Очень важно выявлять любой дефект на ранней стадии, исключающей риск возникновения серьезных повреждений АД.
Система технической диагностики должна включать в себя регулярный мониторинг технического состояния АД: поиск дефектов, повреждений, определение степени опасности дефектов и оценку остаточного ресурса оборудования. Задача проведения диагностики состояния АД не менее актуальна [2, 12–15] для предприятий, осуществляющих специализированное сервисное обслуживание и ремонт АД.
Потребление электроэнергии АД в промышленности составляет от 30 до 40% всей вырабатываемой в мире электроэнергии, поэтому увеличение энергоэффективности АД в комплексе с преобразователем с учетом условий его применения очень важная задача. Общий потенциал энергосбережения от оптимизации электропривода может достигать от 30 до 60%. Электропривод, особенно АД является неотъемлемой частью многих промышленных установок и технологических комплексов, используемых в различных отраслях народного хозяйства, науки и техники. Наряду с тенденцией автоматизации технологических и производственных процессов на базе вычислительной техники, современный АД стал наиболее распространенной разновидностью систем автоматического управления техническими объектами.