Тема реферата: Вибродиагностика электродвигателей

Содержание

Введение. 3

Теоретические основы вибродиагностики. 4

В чем измеряется вибрация электродвигателей. 4

Основные характеристики колебательных процессов. 10

Механические причины вибрации. 17

Электрические причины вибрации. 21

Электромагнитные причины вибрации. 25

Методы и инструменты вибродиагностики. 27

Частотный анализ (FFT) 27

Временной анализ. 30

Статистические методы.. 34

Современные подходы и машинное обучение. 38

Алгоритмы машинного обучения. 38

Практическое применение и анализ случаев. 42

Диагностика подшипников и валов. 42

Выявление электрических дефектов. 45

Заключение. 50

Список литературы.. 52

3. Виброускорение, а – производная виброскорости по времени. Параметр характеризует силу инерции, которая воздействует на объект при вибрации:
F = m × a,
где F – сила инерции;
m – масса объекта;
а – виброускорение.
Виброускорение – это ускорение перемещения контролируемой точки оборудования или это скорость изменения скорости.
Виброускорение характеризует силовое динамическое взаимодействие элементов агрегата. Виброускорение измеряется в метрах на секунду в квадрате, м/с2, иногда используется единица ускорения свободного падания – g, 1 g = 9,8 м/с2.
Виброускорение измеряется при наличии вибрации в широкой полосе частот, от 50 до 10000 Гц и более. Эти измерения актуальны при виброакустической диагностике для оценки силы ударов и раннего обнаружения повреждений в подшипниках качения и зубчатых передачах.
Примечание: существует редко используемый параметр вибрации – резкость – третья производная перемещения по времени, размерность – км/с3.
4. Частота, f – характеристика периодического процесса, равная количеству повторений в единицу времени, обратно пропорциональна периоду колебаний:
f = 1/T,
где Т – период, время полного цикла колебаний (с).
Единицей измерения частоты в Международной системе единиц (СИ) является герц (русское обозначение – Гц; международное – Hz), названный в честь немецкого физика Генриха Герца. Одно колебание в секунду соответствует 1 Гц.
При частоте вращения 3000 об/мин, частота колебаний составляет:
f = n / 60 = 3000 / 60 = 50 Гц.
Частота колебаний позволяет идентифицировать источник колебаний.
Гармонические колебания в разных точках машины, совпадающие по частоте, называются синхронными. Синхронные колебания отличаются друг от друга амплитудой и фазой.
5. Фаза колебаний, φ – определяет положение характерной точки колебаний (максимального, минимального значения или перехода от отрицательного к положительному значению) относительно зафиксированного положения метки. Измеряется в градусах. Используется при балансировке, обследовании металлоконструкций, диагностировании механизмов.
Колебания в двух точках, совпадающие по фазе, называют синфазными, а отличающиеся на 1800 – противофазными. Сдвиг фаз синхронных гармонических колебаний – это разность фаз двух синхронных гармонических колебаний гармонических колебаний в заданный момент времени. Этот параметр часто используют при анализе вибрации.
Для гармонического колебательного процесса существует ряд особенностей, которые характеризуют связь между перемещением, скоростью и ускорением:
• перемещение, скорость и ускорение – гармонические функции одной частоты;
• связь между амплитудами перемещения, скоростью и ускорением – линейная, и определяется с помощью соотношений:
v = 2 π × f× S = a × 103 / (2 π × f),
S = v / (2 π × f )= a × 103 / (2 π × f)2,
а = (2 π × f)2 × S × 10-3 = 2 π × f × v × 10-3,

формулы приведены для следующей размерности: S – мкм, v – мм/с; а – м/с2;
• между фазами перемещения, скорости и ускорения существует сдвиг на 900, то есть скорость по фазе опережает перемещение на четверть периода, а ускорение опережает перемещение на полпериода – 1800.