Пример определения основных установок анализатора для диагностирования электромагнитной системы синхронных машин

Критерий определения верхней граничной частоты автоспектра вибрации корпуса синхронной машины, измеренной и в радиальном, и в тангенциальном направлениях, определяется выражением:

fгр = 2fz + 4f₁, но f_гр> 800 Гц.

Пусть частота вращения явнополюсной синхронной машины f =25Гц и число зубцов статора Z_st = 84, тогда зубцовая частота равна

fz =f_вр._Zst =25·84=2100Гц

Верхняя граничная частота автоспектра

f_гр =2f_z+4f₁ = 2·2100 + 4·50 = 4400Гц.

Условие f > 800Гц выполняется. Выбираем из ряда используемых в анализаторе значений ближайшее в сторону увеличения, т.е. f_гр = 6400Гц.

При выборе количества частотных полос в спектре необходимо выполнение условия, чтобы первая гармоника частоты вращения синхронной машины попала не менее чем в восьмую частотную полосу. Это условие позволяет определить ширину одной частотной полосы:

Δf = f_rt/ 8 = 25Гц / 8 = 3,125Гц.

Тогда количество частотных полос для автоспектра равно

n = f_гр/Δf = 6400 / 3,125 = 2048.

Количество частотных полос превышает максимально возможное для анализатора СД-11 (СД-12 и СД-21). Поэтому необходимо измерять два спектра.

Первый из них, более высокочастотный, должен иметь наибольшую граничную частоту, а именно, f , = 6400Гц и максимально доступное разрешение по частоте

Δf_{max доступное} , которое можно определить при условии максимального количества

частотных полос анализатора, а именно, п/ = 1600

Δf_{1(max доступное)}=f_гр/n₁=6400/1600=4Гц

Второй, низкочастотный спектр должен иметь максимальное частотное разрешение, которое в таких случаях увеличивается с 8 линий на частоту вращения до 12 линий, т.е. в полтора раза.

Δ= f_гр/12 = 25Гц /12 = 2,083Гц,

Тогда верхняя граничная частота второго автоспектра определяется следующим образом

f_гр2=Δf·n_2(max)=2,083·1600=3332,8Гц

В данном случае для более достоверной идентификации гармонических составляющих во втором спектре выбираем из ряда принятых в анализаторе значений f наиболее близкое в сторону уменьшения, а именно, f_{v 2} = 3200Гц.

Тогда уточненное значение Д f₂ равно

Δf₂= f_гр2/n₂=3200/1600=2,0 Гц

Как правило, граничная частота второго спектра должна удовлетворять еще и требованиям, предъявляемым к диагностике подшипников.

Примечание: два автоспектра с разными установками требуются только при измерении в радиальном направлении. В тангенциальном направлении достаточно измерения одного автоспектра с максимальной верхней граничной частотой

Таким образом, необходимые установки анализатора для диагностики электромагнитной системы данной синхронной машины следующие:

• для одного автоспектра, измеренного в радиальном направлении

f_гр1 = 6400Гц, n₁ = 1600, Δf₁= 4 Гц .

• для второго автоспектра, измеренного в радиальном направлении

f_гр2 = 3200Гц, n₂ = 1600, Δf₂= 2,0 Гц .

• для автоспектра, измеренного в тангенциальном направлении

f_гр1 = 6400Гц, n₁ = 1600, Δf₁ = 4Гц.