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.