Значительный износ парка электрических машин переменного тока на предприятиях России приводит к необоснованно высоким затратам на организацию технического обслуживания и ремонта (ТОиР), а также более высокому, по сравнению с исправной машиной, энергопотреблению в среднем на 3-5 %. В условиях роста тарифов на электроэнергию, при значительном объеме оборудования, это ощутимо сказывается на энергоемкости конечной продукции. Повысить экономическую эффективность промышленных предприятия невозможно без совершенствования принципов и методов технического обслуживания и ремонта электромеханического оборудования (ЭМО). Развитие кризисных явлений приводит к увеличению расходов на ТОиР по сравнению с затратами на приобретение новой техники. Степень износа машин и оборудования по всем видам деятельности достигла 51,1 %, в том числе на предприятиях по производству транспортных средств – 67 %, по добыче полезных ископаемых – 54,9 %, по производству машин и оборудования – 51,2 %. Из всего парка техники полностью изношенными признаны 21,1 % единиц оборудования [5]. Такая техника постоянно находится в «предотказном» состоянии, что приводит к увеличению доли затрат на ее содержание в себестоимости продукции производства. Если подобная тенденция сохранится, то через несколько лет затраты на ремонт сравняются со стоимостью нового оборудования. В то же время предприятия при ликвидации техники ориентируются на ее физическую изношенность и не спешат вкладывать деньги в модернизацию и замену оборудования на более новое и энергоэффективное.
Плановые ремонты ЭМО осуществляются с регламентированной периодичностью и в объеме, установленном в нормативной и эксплуатационной документации, независимо от текущего технического состояния оборудования в момент начала ремонта. Практика эксплуатации и опыт проведения ремонтов показывает, что плановые ремонты выполняются чаще, чем это требуется по техническому состоянию оборудования, при этом не исключается возможность пропуска дефектов [4].
В сложившейся ситуации наиболее экономичным и перспективным является переход от технического обслуживания по регламенту или по выходу из строя оборудования к обслуживанию по фактическому состоянию, однако для этого необходим метод, который бы позволил выявлять дефекты и с заданной вероятностью давать прогноз о продолжительности работоспособного состояния без вывода оборудования в ремонт. Во многих отраслях промышленности электрические машины работают в тяжелых условиях и располагаются в труднодоступных местах, поэтому к ним нельзя применить только традиционные методы функциональной диагностики, которые базируются на анализе вибраций отдельных элементов, акустических колебаний, термографическом анализе. Использование этих методов требует непосредственного доступа к оборудованию, а также в ряде случаев вывод его из работы, что приводит к остановке технологического процесса [2]. Переход от технического обслуживания по регламенту или по выходу из строя оборудования к обслуживанию по фактическому состоянию требует использования комплексного метода диагностики, который бы позволил выявлять дефекты и с заданной вероятностью давать прогноз о продолжительности работоспособного состояния без вывода оборудования в ремонт [2, 3]. Разработка комплексной системы диагностики базировалась на нескольких взаимодополняющих методах, которые дают возможность определить наибольшее количество самых опасных для данного оборудования дефектов. Оценка технического состояния производится на основе многофакторного анализа: зависимостей напряжения и тока от времени, потребляемых электродвигателем; мгновенных мощностей каждой фазы; спектрального анализа полученных сигналов напряжения, тока и мощности; коэффициентов несимметрии (тока, напряжений, мощности); коэффициентов гармоник (тока и мощности); отдаваемой мощности электропривода; задания выходной координаты; величины потерь электрической энергии. Наличие нескольких диагностических параметров разной физической природы, позволяющих определить определенный вид повреждения, дает возможность провести более точный анализ возникшего дефекта и максимально исключить ошибку ложного определения, а также отбросить возникающие помехи [2, 3]. По результатам анализа комплекса диагностических параметров определяется техническое состояние электромеханического оборудования (ЭМО) и оценивается остаточный ресурс. Обработка диагностических параметров осуществляется в несколько уровней. Нулевой уровень – предварительная подготовка массивов данных и их фильтрация. На первом уровне происходит дифференцированная обработка, определяются вид и уровень дефекта по каждому параметру. На втором уровне обрабатываются взаимные связи исследуемых параметров и дефектов, определяются возможные ложные дефекты и отбрасывается их вклад в уровень развития данного повреждения. На третьем уровне проводится интегральная оценка по всем параметрам, с учетом весовых коэффициентов различных дефектов определяется общее состояние двигателя и дается прогноз о сроке возможной безопасной эксплуатации.