Способ определения остаточного ресурса электродвигателя и устройство для его реализации

 

1. Способ определения остаточного ресурса электродвигателя, включающий предварительное определение ресурса в номинальном режиме и времяа .наработки электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности-,- предварительно определяют ресурс изоляции обмотки статора электродвигателя при отключении электропитания, измеряют температуру обмотки статора , а время наработки электродвигателя разбивают на интервалы, в которых температура обмотки постоянна, и измеряют эти интервалы, при этом остаточный ресурс электродвигателя определяют из соотношения -|.-.i « o/ic, где остаточный ресурс двигателя , ч; Си - ресурс обмотки статора при температуре t, ч; ,р ранее отработанный ресурс двигателя при номинальной температуре, ч; tj - текущее значение температуры обмотки статора, С; t - номинальная температура обмотки статора, €;. С- - ресурс обмотки статора при температуре t , ч; t2 температура обмотки статора при отключенном электропитании двигателя, °С; 4Т( - интервал времени работы двигателя при постоянной его температуре t;, ч. 2. Устройство для определения ю остаточного ресурса электродвигателя, содержащего счетчик остаточного ресурса электродвигателя и блок установки номинального ресурса, отличающееся тем, что, с целью повьшения мо1цности определения остаточного ресурса, оно снабжено датчиком температуры, установленным на обмотке статора, нелинейным функциональным преобразователем, сигнала датчика температуры в промежуточный сигнал по формуле «srVP -(Vt«) t,-i. U-KC-fO К

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„3 176273 (51) 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,. «,:/

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ис-(0

Н (21) 3605316/24-07 (22) 10.06.83 (46) 30.08.85. Бюл. -Ф 32 (72) B. С. Герасимов, А. И. Тарасов, С. В. Поклонов и В. П. Лисейкин (53) 621.313(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

PI 593282, кл. Н 02 К 11/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 600655, кл. H 02 К 11/00, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

9 604515, кл. Н 02 К 11/00, 1973.

4. Счетчик моточасов типа 228 ЧП.

Номенклатурный справочник. — Приборы для измерения параметров движения, вибраций и счетчики. M., ЦНИИ информации и технико-экономических исследований .приборостроения, средств автоматизации и систем управления, 1977. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО

РЕСУРСА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ. (57) 1. Способ определения остаточного ресурса электродвигателя, включающий предварительное определение ресурса в номинальном режиме и время .наработки электродвигателя, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности., предварительно определяют ресурс изоляции обмотки статора электродвигателя при отключении электропитания, измеряют температуру обмотки статора, а время наработки электродвигателя разбивают на интервалы, в которых температура обмотки постоянна, и измеряют эти интервалы, при этом остаточный ресурс электродвигателя определяют из соотношения где <с т — остаточный ресурс двигателя, ч; — ресурс обмотки статора

Н при температуре tH, ч; .С вЂ” ранее отработанный ресурс двигателя при номинальной температуре, ч; текущее значение температуры обмотки статора, С; о — номинальная температура

К о обмотки статора, С;.

С вЂ” ресурс обмотки статора

2 при температуре t, ч — температура обмотки статора при отключенном электропитании двигателя, С;

Ь7, — интервал времени работы двигателя при постоянной

его температуре t;, ч.

2. Устройство для определения . остаточного ресурса электродвигателя, содержащего счетчик остаточного . ресурса электродвигателя и блок установки номинального ресурса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения мо1цности опрецеления остаточного ресурса, оно снабжено датчиком температуры, установленным на обмотке статора, нелинейным функциональным преобразователем, сигнала датчика температуры B промежуточ» ный сигнал по формуле

1176273

Изобретение относится к электротехнике и преимущественно может быть использовано для определения остаточного ресурса электродвигателя, Известны устройства, фиксирующие состояние электродвигателя, содержащие датчик, фиксирующий состояние того или иного элемента конструкции (1) — (З).

Недостатком этих устройств является фиксация состояния, а не времени остаточного ресурса работы.

Известен способ определения остаточного ресурса электродвигателя, включающий предварительное определение ресурса в номинальном режиме и время наработки электродвигателя. . Устройство для реализации способа содержит счетчик остаточного ресурса электродвигателя и блок уставки номинального ресурса. Ресурс работы электродвигателя может быть определен в результате предварительных испытаний, а остаточный ресурс методом фиксации отработанного времени — с помощью моточасов, включенных параллельно цепи питания электродвигателя (4 1.

Недостатком такого определения остаточного ресурса является его малая точность.

Цель изобретения — повышение точности определения остаточного ресурса.

Поставленная цель достигается согласно способу определения остаточного ресурса электродвигателя, включающему предварительное определение ресурса в номинальном режиме и врем. наработки электродвигателя, предвар„тельно определяют ресурс изоляции обмотки статора электро— двигателя при отключенном электропитании, измеряют температуру обмотки статора, а время наработки электродвигателя разбивают на интервалы, в с которых температура обмотки постоянна, и измеряют эти интервалы, при этом остаточный ресурс электродвигателя определяют из соотношения

1 где р . — остаточный ресурс двигателя, ч;

7„ — ресурс обмотки статора при номинальной температуре, ч;

20 Ср — ранее отработанный ресурс двигателя при номинальной температуре, ч; текущее значение темпера( туры обмотки статора, С; — номинальная температура обмотки статора, C;

à — ресурс обмотки статора при Отключенном питании и температуре tg, ч;

30 4 ; — интервал времени работы дви— гателя при постоянной его температуре t„, ч; — температура обмотки статора при отключенном электропитании двигателя, С;

Устройство для определения остаточного ресурса электродвигателя, содержащего счетчик остаточного ресурса электродвигателя и блок устав40 ки номинального ресурса, снабжено .датчиком температуры, установленным на обмотке статора, нелинейным функ35 где U — - величина выходного сигнала;

К вЂ” постоянный коэффициент преобразования, линейный преобразователь промежуточного сигнала в частоту, блок измере ния времени, при этом счетчик остаточного ресурса выполнен вычитающим с предварительным набором, к одному его входу подсоединен блок уставки номинального ресурса, а к другомулинейный преобразователь, соединенный с блоком измерения времени, при этом датчик температуры подключен к нелинейному функциональному преобразователю, выход которого соединен с входом линейного преобразователя.

1176273 (, ocт 0сТ !бО р с, ост з циональным преобразователем сигнала датчика температуры в промежуточный сигнал по формуле

Sg(, — Р.

2 Н (Н), g (%Н 5

U=Kь„(p где U — величина выходного сигнала;

К вЂ” постоянный коэффициент преобразования, линейный преобразователь промежуточного сигнала в частоту, блок измере|ния времени, при этом счетчик оста1 точного ресурса выполнен вычитающим с предварительным набором, к одному

его входу подсоединен блок уставки номинального ресурса, а к другому линейный преобразователь, соединенный с блоком измерения времени, при этом датчик температуры подключен к нелинейному функциональному преобразователю, выход которого соединен с входом линейного преобразователя.

Пример. Для реализации определения остаточного ресурса берут электродвигатель с обмоткой статора класса изоляции Н, график работы которого имеет вид: 1, = 150 С для 1 = 1000040 r, t„ 190 С для с1Г = 300 ч, t 200 С для <;

100 ч, t„ = 220 С для 4С = 50 ч, t .. = =260 С, для с1-<, =: 40 ч.

Для определения остаточного ресурса двигателя необходимо определить ресурс изоляции его обмотки при номинальной температуре t = 150 С и 35

Н при температуре обмотки отключенного двигателя с2 = 50 С.

Согласно предварительным их испытаниям ресурс изоляции обмотки статора при t„ = 150 С составляет ГН = 40

1,510 ч, а при г. = 50 С

9,06 - 10 ч.

Подставляя данные испытания изоляции и данные эксплуатации в указанную формулу, находим, что, = 48750 ч. 45

Следовательно, остаточный ресурс двигателя по тепловому старению изоляции составляет дст 150000-48750=91250 ч. — нотр — X = 1 5 10 10000

48750 = 91250 ч. 50

Если бы остаточный ресурс определялся только с помощью моточасов по фактически отработанному времени .(как в прототипе) = 10450 ч, то, I он был бы равен ост= "н-2т отр

5S

150000-10450=139550 ч и относительная погрешность в определении остаточного ресурса составляла бы

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит термодатчик

1, установленный на обмотке статора 2 двигателя . e ротором 3, соединенный с входом нелинейного функционального преобра- . зователя 4 сигнала -термодатчика 1 в промежуточный сигнал, который через линейный преобразователь 5 промежуточного сигнала в частоту соединен с входом счетчика остаточного ресурса 6, который выполнен вычитающим с предварительным набором с помощью блока уставки номинального ресурса

7. Питание устройства осуществляется от блока питания 8.

Устройство работает следующим образомм.

Перед началом работы в счетчик остаточного ресурса 6 с помощью блока 7 вводится число, соответствующее. ресурсу изоляции при номинальной температуре за вычетом ранее отработанного при этой температуре времени. При работе устройства датчик температуры 1 фиксирует температуру обмотки 2 электродвигателя. Сигнал от датчика температуры 1 поступает на нелинейный преобразователь 4, где преобразуется по формуле

- ( ф 1 Рн р

i Н Н

Ц =Кь 0

2 Н

Н 1 а затем поступает на вход линейного преобразователя промежуточного сигнала в частоту 5; Причем число импульсов N, на выходе линейного прет образователя 5 за интервал времени работы дГ;, в течение которого температуру обмотки t. можно считать

1 постоянной, равно

Й. -i! f

1 ) где f = К, U — частота следования импульсов при температуре

1 „

К вЂ” постоянный коэффици1 ент преобразования.

Счетчик остаточного ресурса 6 вычитает из предварительно набранного числа N„ He a HM eo, поступающих с линейного преобраэовате

1176273

Составитель В. Никаноров

Редактор К. Волощук Техред Ж.Кастелэвич Корректор И. Муска

Заказ 5356/46 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 ля 5. Тогда показание счетчика 6, соответствующее остаточному ресурсу двигателя по тепловому старению изо- ляции, равно н =н -Ек. ост

С повышением температуры"на вы-, читающий счетчик 6 в единицу времени поступает большее число импульсов, что соответствует повышению интенсивности расходования ресурса.

Фактический учет .реальной температуры обмотки двигателя на каждом интервале времени наработки позволяет повысить точность определения остаточного ресурса электродвигателя.