Registration Number
0824U000233, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
04-03-2024
popup.evolution
o
Title
DIAGNOSTICS OF MAGNETIC CORES OF ELECTRIC MACHINES UNDER HIGH-FREQUENCY INFLUENCES
Author
Yevhen S. Ihnatiuk,
popup.head Vadim Chumack
popup.opponent Mykola M. Zablodskyi
popup.opponent Valery М. Zvarych
popup.review Oleksandr A. Geraskin
popup.review Evgen I. Bardyk
popup.rada
National Technscal University of Ukraine "Kiev Polytechnic Institute".
Description
Дисертаційна робота присвячена підвищенню надійності роботи електричних машин з різним рівнем відпрацьованості їх розрахункового ресурсу шляхом розробки та впровадження ефективних малозатратних методів діагностики шихтованих осердь, зокрема оцінки якості міжлистової ізоляції та стану пресування пакету в електричних двигунах загального призначення та наданню обґрунтованих рекомендацій по їх подальшій експлуатації.
У першому розділі описано вплив технологічних факторів на характеристики шихтованих магнітопроводів електричних машин та огляд існуючих методів діагностики стану міжлистової ізоляції та рівня розпушеності пакету. Наведено причини виникнення дефектів у шихтованих магнітопроводах в процесі виробництва та ремонту. Показано аналіз існуючих методів діагностики стану якості ламінованих осердь, що використовуються для виявлення пошкоджень та можливого прогнозування виходу з ладу ЕМ. Проаналізовано основні види дефектів, що можуть виникати в магнітопроводах, наслідки їх впливу на загальний і місцевий стан магнітопроводу, а також на роботу електричної машини в цілому.
У другому розділі представлено фізичні основи зв’язку параметрів високочастотних перехідних процесів з питомими втратами в шихтованих магнітопроводах, приведено опис методу оцінки якості ламінованих осердь, що базується на реакції випробуваного магнітопроводу на швидкоплинні індукційні впливи.
Третій розділ присвячений математичному моделюванню високочастотного процесів по запропонованому індукційному методу контролю якості шихтованих магнітопроводів електричних машин загального призначення. Описано та обґрунтовано параметри бездефектного магнітопроводу. Проведено польове та математичне моделювання дефектних та бездефектних пакетів листів електротехнічної сталі в програмному середовищі COMSOL Multiphysics.
У четвертому розділі описано метод оцінки якості шихтованих магнітопроводів по стану міжлистової ізоляції та рівня розпушеності листів магнітопроводу. Метод дозволяє обґрунтувати рекомендації по подальшому використанню осердя по результатах аналізу діагностичних впливів при одночасному використанні швидкоплинних індукційних впливів та ударного вібраційного впливу при співвідношенні дефектів різного походження.
П’ятий розділ описує структурні та функціональні схеми дослідного макету для дослідження стану якості шихтованого магнітопроводу високочастотним індукційним методом. Функціональна схема складається генератору синусоїдальних оливань високої частоти, блоку силових ключів на польових транзисторах, блоку живлення та блоку обробки та аналізу інформації. Структура вимірювально-діагностичної системи включає силову і вимірювальну частину, які пов’язані індукційним шляхом через об’єкт контролю на якому розташовано обмотку збудження та вимірювальну обмотку. пристрій дозволяє виконувати перевірку якості міжлистової ізоляції осердя електричних машин малої та середньої потужністі (об’єктів) без застосування додаткових вимірювальних приладів.
Наукова новизна одержаних результатів в дослідженні полягає у наступному:
- Запропоновано індукційний метод контролю якості міжлистової ізоляції ламінованих магнітопроводів, який на відміну від існуючих, побудований на принципі порівняння реакції шляхів замикання вихрових струмів при наявності та відсутності дефектів на швидкоплинні процеси різної частоти в індукційно пов’язаних контурах збуджуючої та контрольної обмотки.
- Вдосконалено чисельну польову математичну модель швидкоплинних процесів в шихтованому магнітному осерді, яка на відміну від існуючих враховує нелінійні властивості магнітних матеріалів та явище гістерезису при зміні частоти перемагнічування.
- Вперше розроблено математичну модель, яка визначає зв’язок параметрів високочастотних процесів в випробуваних магнітних осердях з їх питомими втратами в змінних магнітних полях промислової частоти та індукціях, рекомендованих до нормативних випробувань та близьких до індукцій при роботі електричних машин.
- Обґрунтовано нову методику визначення ступеня пошкодження міжлистової ізоляції шихтованих магнітопроводів електричних машин при наявності інтегральних і локальних дефектів з подальшими рекомендаціями до відбраківки магнітопроводів.
- на базі побудованих математичних моделей теоретично обґрунтовано можливі діагностичні ознаки шихтованих магнітопроводів електричних машин, які орієнтовані на використання ударного вібраційного сигналу з одночасним електромагнітним комутаційним впливом.
Registration Date
2024-01-10
popup.nrat_date
2024-03-05 / 2026-07-01
