pimiПриборы и методы измеренийDevices and Methods of Measurements2220-95062414-0473BNTU10.21122/2220-9506-2024-15-4-307-315pimi-901Research ArticleСредства измеренийMeasuring instrumentsВлияние уровня дефектного сопротивления изоляции обмоток электрических машин на параметры тока холостого ходаInfluence of the Level of Defective Insulation Resistance of Electrical Machine Windings on Parameters of no-Load CurrentИсаевА. B.IsaevA. V.

Адрес для переписки:Исаев А.В.–Белорусский национальный технический университет, пр-т Независимости, 65, г. Минск 220013, Беларусьe-mail: isaevav@bntu.by

Address for correspondence:Isaev A.V.–Belarusian National Technical University, Nezavisimosty Ave., 65, Minsk 220013, Belarus e-mail: isaevav@bntu.by

isaevav@bntu.byСуходоловЮ. В.SuhodolovYu. V.

пр-т Независимости, 65, г. Минск 220013

Nezavisimosty Ave., 65, Minsk 220013

СизиковС. В.SizikovS. V.

пр-т Независимости, 65, г. Минск 220013

Nezavisimosty Ave., 65, Minsk 220013

ЛомтевА. А.LomtevA. A.

пр-т Независимости, 65, г. Минск 220013

Nezavisimosty Ave., 65, Minsk 220013

ЛычковскийВ. А.LychkovskyV. A.

пр-т Независимости, 65, г. Минск 220013

Nezavisimosty Ave., 65, Minsk 220013

Белорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus202412122024154307315Copyright © Исаев А.B., Суходолов Ю.В., Сизиков С.В., Ломтев А.А., Лычковский В.А., 20242024Исаев А.B., Суходолов Ю.В., Сизиков С.В., Ломтев А.А., Лычковский В.А.Isaev A.V., Suhodolov Y.V., Sizikov S.V., Lomtev A.A., Lychkovsky V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://pimi.bntu.by/jour/article/view/901

Методы диагностики, которые поменяются в настоящее время для контроля за состоянием обмоток электрических машин, не позволяют выявлять дефектообразование в них на ранних стадиях развития. А особенно эта проблема актуальна для оборудования, находящегося непосредственно в режиме его эксплуатации. Целью работы являлось рассмотрение и оценка возможности метода, который на основе анализа параметров и характеристик тока холостого хода позволит характеризовать состояния токоведущих частей обмоток диагностируемых электрических машин. В работе представлены результаты экспериментальных исследований закономерностей влияния уровня дефектного сопротивления межвитковой изоляции в обмотках электрических машин на параметры тока холостого хода, в том числе на особенности изменения параметров его спектраль-ных составляющих. Так же в статье определены аналитические зависимости полученных характеристик влияния и анализируются факторы, определяющие погрешности измерения разрабатываемым методом. Представленный метод на основе анализа параметров спектральных составляющих тока холостого хода предназначен для измерения сопротивления межвитковой изоляции токоведущих частей в обмотках электрических машин в условиях их функционирования, с возможностью фиксирования начала дефектообразования, что позволит в режиме реального времени оценивать его работоспособное, предотказное и исправное состояние.

Diagnostic methods that will change at present for monitoring the condition of windings of electric machines do not allow to detect defect formation in them at early stages of development. And this problem is especially relevant for equipment that is directly in its operating mode. The purpose of the work was to consider and evaluate the possibility of a method that, based on the analysis of the parameters and characteristics of the no-load current, will allow to characterize the state of the current-carrying parts of the windings of diagnosed electric machines. The paper presents the results of experimental studies of the patterns of influence of the level of defective resistance of interturn insulation in the windings of electric machines on the parameters of the no-load current, including the features of changes in the parameters of its spectral components. The article also defines analytical dependencies of the obtained characteristics of influence and analyzes the factors that determine the measurement errors of the developed method. The presented method based on the analysis of the parameters of the spectral components of the no-load current is intended for measuring the resistance of the interturn insulation of current-carrying parts in the windings of electrical machines under their operating conditions, with the possibility of recording the onset of defect formation, which will allow real-time assessment of its operational, pre-failure and serviceable state.

диагностика обмоток электрических машинмежвитковое сопротивлений изоляцииток холостого ходаспектральный составdiagnostics of windings of electric machinesinterturn insulation resistanceno-load currentspectral compositionReferencesДудкин, А.Н. Обеспечение качества и надежности электрических машин / А.Н. Дудкин, А.П. Матялис, О.П. Муравлев // Известия Томского политехнического университета. 2000. – Т. 303. – № 1. – С. 266-269Dudkin AN, Matyalis AP, Muravlev OP. Ensuring the quality and reliability of electrical machines. Bulletin of Tomsk Polytechnic University, 2000; 303(1):266-269.Review, J.L. Failures of Electrical Machines – Review, J.L., Pavel T. Department of Materials and Technology, Faculty of Electrical Engineering University of West Bohemia Pilsen, Czech republic 2022 8th International Youth Conference on Energy (IYCE).Review JL, Pavel T. Failures of Electrical Machines. Department of Materials and Technology, Faculty of Electrical Engineering University of West Bohemia Pilsen, Czech republic 2022 8th International Youth Conference on Energy (IYCE).Измерение сопротивления изоляции: руководство [Электронный ресурс]. – 1997 – 2024"СвязьКомплект" (ООО "КаталогСервис", ОГРН: 1097746354474) – Режим доступа: https://skomplekt.com/izmerenie-soprotivleniia-izoliatcii/Izmereniye soprotivleniya izolyatsii: rukovodstvo [Insulation resistance measurement: manual] [Electronic resource]. 1997–2024 "SvyazKomplekt" (OOO "KatalogService", OGRN: 1097746354474) – Access mode: https://skomplekt.com/izmerenie-soprotivleniia-izoliatcii/Adam Decner, Marcin Baranski, Tomasz Jarek, Sebastian Berhausen Methods of Diagnosing the Insulation of Electric Machines Windings Energies. – 2022. – Vol. 15, no. 8465. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.mdpi.com/1996-1073/15/22/8465Adam Decner, Marcin Baranski, Tomasz Jarek, Sebastian Berhausen Methods of Diagnosing the Insulation of Electric Machines Windings Energies. 2022;15(8465).“A Stitch In Time” The Complete Guide to Electrical Insulation Testing, 2006. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.instrumart.com/assets/Megger-Guide-to-Insulation-Testing.pdf“A Stitch In Time” The Complete Guide to Electrical Insulation Testing, 2006. [Electronic resource]. Access mode: https://www.instrumart.com/assets/Megger-Guide-to-Insulation-Testing.pdfГрунтович Н.В. Комплексное техническое диагностирование электротехнического оборудования – основа системы ремонтов «по состоянию» / Н.В. Грунтович, Н.И. Грачек // Горн. журн. – 2003. – № 7. – С. 67–69.Gruntovich NV, Grachek NI. Comprehensive technical diagnostics of electrical equipment – the basis of the “condition-based” repair system. Mining journal. 2003;(7):67-69.(In Russ.).Исмагилов Ф.Р. Обзор современных методов и средств оперативной диагностики электромеханических преобразователей энергии / Ф.Р. Исмагилов, И.Х. Хайруллин, Д.Ю. Пашали, О.А. Бойкова // Уфа: Вестник УГАТУ. – 2010. – Т. 14, № 4 (39). – С. 73–79.Ismagilov FR [et al.]. Review of modern methods and means of operational diagnostics of electromechanical energy converters. Ufa: Bulletin of Ufa State Agrarian University, 2010;14;4(39):73-79. (In Russ.).ISO 13379 (all parts). Condition monitoring and diagnostics of machines – Data interpretation and diagnostics techniques. – 2012. – Р. 33.ISO 13379 (all parts). Condition monitoring and diagnostics of machines – Data interpretation and diagnostics techniques. 2012. 33 p.Новейшие системы диагностики состояния электродвигателей, 2011. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://kart.od.ua/Sistema_diagnostiki.htmlNoveyshiye sistemy diagnostiki sostoyaniya elektrodvigateley [The latest systems for diagnosing the condition of electric motors] [Electronic resource]. – Electronic data. – M., [2011]. – Access mode: http://kart.od.ua/Sistema_diagnostiki.html.Измерение сопротивления изоляции электрооборудования: нормы и рекомендации, 2011. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://test-energy.ru/soprotivlenie-izolyacii-ehlektrooborudovaniya-normyi-rekomendacii-po-izmereniyu/Izmereniye soprotivleniya izolyatsii elektrooborudovaniya: normy i rekomendatsii [Measurement of insulation resistance of electrical equipment: standards and recommendations] [Electronic resource]. 2011. Electronic data. Access mode: https://test-energy.ru/soprotivlenie-izolyacii-ehlektrooborudovaniya-normy-i-rekomendacii-po-izmereniyu/Cruz S.M.A. Stator winding fault diagnosis in threephase synchronous and asynchronous motors by the extended Park's vector approach / S.M.A. Cruz, A.J.M. Cardoso // IEEE Trans. Ind. A. – 2001. – Vol. 37. – Р. 1227–1233.Cruz S.M.A, Cardoso A.J.M. Stator winding fault diagnosis in threephase synchronous and asynchronous motors by the extended Park's vector approach. IEEE Trans. Ind. A. 2001;37:1227-1233.Cardoso A.J.M. Computer-aided detection of airgap eccentricity in operating threephase induction motors by Paris's vector approach / A.J.M. Cardoso, E.S. Saraiva // IEEE Trans. Ind. A. – 1993. – Vol. 29. – Р. 897–901.Cardoso A.J.M, Saraiva ES. Computer-aided detection of airgap eccentricity in operating threephase induction motors by Paris's vector approach. IEEE Trans. Ind. A. 1993;29:897-901.Исаев А.В. Определение дефектов обмоток электрических машин по параметрам спектра тока холостого хода / А.В. Исаев, Ю.В. Суходолов, С.В. Сизиков, А.А. Шейников // Метрология и приборостроение. – 2022. – № 1. – С. 17–23.Isaev AV. [et al.]. Determination of defects in windings of electrical machines by parameters of the noload current spectrum. Metrology and instrument making. 2022;1:17-23. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.