Йылмаз Михаил Юминович – аспирант кафедры «Подъемно-транспортные системы»
105005, г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1
Mikhail Y. Yilmaz – Postgraduate Student, Department of Hoisting and Transport Systems
2nd Baumanskaya St., 5, bldg. 1, Moscow, 105005
Иванов Сергей Дмитриевич – канд. техн. наук, доц. кафедры «Подъемно-транспортные системы»
105005, г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1
Sergey D. Ivanov – Associate Professor, Department of Hoisting and Transport Systems
2nd Baumanskaya St., 5, bldg. 1, Moscow, 105005
Введение. Обоснована необходимость перехода от традиционных методов технического обслуживания к системам оперативного мониторинга, позволяющим выявлять дефекты в реальном времени. Поставлена задача повышения надежности крановых приводов через раннюю диагностику механических повреждений на основе анализа токов статора асинхронного двигателя. Доказана значимость исследования динамики переходных процессов для разработки эффективных диагностических алгоритмов.Материалы и методы. Разработана математическая модель электромеханических процессов в системе координат α-β, учитывающая взаимное влияние момента сопротивления и электромагнитных характеристик двигателя. Модель параметризована на основе данных промышленных крановых приводов. Численное моделирование для исследования переходных процессов при скачкообразном изменении нагрузки выполнено в среде Wolfram Mathematica. Использованы уравнения электрического баланса, магнитных потоков и механического движения, адаптированные для условий работы кранового оборудования.Результаты. Установлено, что изменение механических условий работы привода проявляется в специфических изменениях параметров токов статора, таких как увеличение периода колебаний при сбросе нагрузки. Показано, что период колебаний тока статора уменьшается на 10% при наложении нагрузки и возрастает на 15% после ее снятия.Обсуждение и заключение. Полученные результаты показывают возможности и ограничения для использования тока статора в качестве информативного параметра о работе кранового механизма для его диагностирования в реальном времени.
Introduction. The need of transitioning from traditional maintenance methods to operational monitoring systems that enable real-time defect detection is proved. The task of improving the reliability of crane drives through early detection of mechanical damage based on analysis of asynchronous motor stator currents is set. The importance of studying the dynamics of transient processes for the development of effective diagnostic algorithms is shown.Materials and methods. A mathematical model of electromechanical processes in the α-β coordinate system has been developed, taking into account the mutual influence of the resistance torque and the electromagnetic characteristics of the motor. The model is parameterized based on data from industrial crane drives. Numerical simulation for the study of transient processes during sudden load changes was performed in the Wolfram Mathematica environment. Equations of electrical balance, magnetic fluxes, and mechanical motion adapted for the operating conditions of crane equipment were used.Results. It has been found that changes in the mechanical operating conditions of the drive are manifested in specific changes in the stator current parameters, such as an increase in the oscillation period when the load is released. It has been shown that the stator current oscillation period decreases by 10% when the load is applied and increases by 15% after it is removed.Discussion and conclusion. The results obtained show the possibilities and limitations for using the stator current as an informative parameter to study the operation of the crane mechanism for its diagnostics in real time.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.