По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 62–83; 658.58 DOI:10.33920/pro-2-2010-01

Выбор диагностируемых величин электромеханических систем

Борисенко В. Ф., канд. техн. наук, профессор, Донецкий национальный технический университет, Донецк, 83001, Донецк, ул. Артема, д. 58
Сидоров В. А., д-р технических наук, профессор, Донецкий национальный технический университет, Донецк, 83001, Донецк, ул. Артема, д. 58, е-mail: sidorov_va@ukr.net

В статье рассмотрены вопросы обоснования выбора диагностируемых величин для оценки технического состояния электромеханических систем оборудования. Выбор проведен на основе расчетных моделей и моделей развития повреждений. Наличие нескольких вариантов повреждений требует постоянного контроля механических и электрических величин, анализируемых блоком принятия решений с учетом возможных сценариев. Контроль фактического состояния электромеханической системы возможен при использовании комплекса диагностических величин: технологического процесса, вибрации, температуры, токовых и нагрузочных характеристик. Анализ текущих значений требует использования систем непрерывного контроля, диагностических моделей, учитывающих фактический режим работы, и экспертных систем принятия решений, ориентированных на фиксацию медленных и быстрых изменений. Восстановление работоспособного состояния оборудования целесообразно проводить на основе системы планово-предупредительных ремонтов с учетом фактического состояния. Обязательным условием является использование визуального осмотра, методов неразрушающего контроля (при необходимости) и методов анализа смазки.

Литература:

1. Веренев, В.В. Диагностика и динамика прокатных станов / В.В. Веренев, В.И. Большаков, А.Ю. Путноки, А.Г. Маншилин, С.В. Мацко. — Днепропетровск: ІМА-прес., 2007. — 144 с.

2. Сушко, А.Е. Методология внедрения аппаратно-программных средств мониторинга технического состояния и диагностики прокатных станов по различным параметрам вибрации // Сталь. — 2011. — № 5. — С. 60–65.

3. Ишметьев, Е.Н. Опыт применения автоматизированных стационарных систем виброконтроля и вибродиагностики / Е.Н. Ишметьев, А.Н. Панов, А.В. Романенко, Е.Ю. Васильев, С.М. Коробейников // Электротехнические системы и комплексы. — 2014. — №1 (22). — С. 56–59.

4. Нищета, В.В. Системы автоматизированного управления — классификация и применение // Вибрация машин: измерение, снижение, защита. — 2009. — №4. — С. 36–41.

5. Нищета, В.В. Классификация систем технической диагностики // Вибрация машин: измерение, снижение, защита. — 2010. — №1. — С. 11–17.

6. Герцбах И.Б., Кордонский Х.Б. Модели отказов / Под ред. Б.В. Гнеденко. — Москва: Советское радио, 1966. — 166 с.

7. Аварии в металлургии. Эл. ресурс URL: https://metallobazy.ru/news/993 (дата обращения: 20.09.2020).

8. Металлургия Markmet. Эл. ресурс URL: https://markmet.ru/tehnika-bezopasnosti-v-metallurgii/obzorkrupneishikh-avarii-v-metallurgicheskoiotrasli (дата обращения: 20.09.2020).

9. Логов, А.Б. Математические модели диагностики уникальных объектов / А.Б. Логов, Р.Ю. Замараев. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. — 228 с.

10. Патент RU 2 431 152 С2, опубл. 10.10.11. Бюл. № 28. Способ диагностики механизмов и систем с электрическим приводом.

11. Патент RU 2 278 365 С2, опубл. 20.06.06. Бюл. №7. Способ диагностирования роторных механизмов.

12. Патент RU 2 269 759 С1, опубл. 10.02.06. Бюл. №4. Способ диагностики механизмов и систем с электрическим двигателем.

13. Патент RU 144 352 V1, опубл. 20.08.14. Бюл. № 23. Устройство диагностирования технического состояния электромеханических систем.

14. Патент US, № 10393621, выдан 27.08.2019. Способ оценки состояния вращающихся машин, подключенных к электродвигателю.

15. Патент ЕР 272537061. Dat of publ. and mention of the grant of the patent, 14.01.2015. Bal. 2015/03.

16. Patent NO: US 6, 393, 373 В1. Dat of Patent May 21, 2002. Model-Based fault detection system for electric motors.

17. Patent NO: US 9, 645046 В2. Dat of Patent May 9/2017. Fault defection system and associated method. 18 ГОСТ ИСО 10816-1-97 «Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях» и ГОСТ 20815–93 «Машины электрические вращающиеся. Механическая вибрация некоторых видов машин с высотой оси вращения 56мм и выше. Измерение, оценка и допустимые значения».

В настоящее время техническое диагностирование электромеханических систем (ЭМС) металлургических предприятий в большей степени решает задачи неразрушающего контроля, связанные с поиском дефектов отдельных элементов [1–17], а не выполняет оценку технического состояния технической системы в целом. Это позволяет реализовать функции контроля и защиты, по классификации систем диагностирования, проведенной с учетом главных выполняемых функций [4, 5]. Системы защиты ориентируются на превышение допустимых значений контролируемых величин. Для контроля используют модель износа [6] развития отказа как основную, а главным доказательством наличия повреждения являются результаты визуального осмотра (рис. 1).

Актуальность применения методов технического диагностирования на металлургических предприятиях определяется несколькими факторами, среди которых повышение сложности технических систем, увеличение общего количества механизмов, контролируемых одним специалистом, возрастание возможных затрат при нарушении непрерывности технологического процесса и др. (рис. 2 а, б, в, г).

Если в начале ХХ в. минимум три человека были связаны с обслуживанием скиповой лебедки, то в наши дни происходит сокращение числа операторов и увеличение на них психологической нагрузки в плане принятия решений об остановке ЭМС. Практически один человек управляет десятками механизмов. Ремонт, техническое обслуживание этих машин выполняют специалисты ремонтных служб, но контроль текущего состояния, принятие решения об остановке возлагается на одного человека. Ограниченные возможности человека (одновременный эффективный контроль 7…9 объектов, максимальная скорость воспринимаемой информации, 15 бит/с, утомляемость и др.) при анализе текущей ситуации и управлении компенсируются установкой систем контроля и защиты, включая диагностические стационарные комплексы.

Развитие средств микропроцессорной техники, передачи данных измерений на центральный процессор позволяет установить специализированные датчики для контроля и диагностики текущего состояния ЭМС по основным показателям. Например, для диагностирования привода прокатной клети непрерывного стана необходимы датчики: температуры, частоты вращения, усилия прокатки, протока (расхода) смазки, крутящего момента, вибрации, сопротивления изоляции и др.

Для Цитирования:
Борисенко, Сидоров, Выбор диагностируемых величин электромеханических систем. Главный механик. 2020;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: