Влияние одновременного наличия статического эксцентриситета и обрывов стержней ротора на ток статора асинхронной машины

В научной литературе опубликовано множество работ, посвященных обнаружению неисправностей в асинхронных машинах. Однако, как правило, в них рассматривается только одна неисправность. На практике смешанные неисправности встречаются достаточно часто: в асинхронной машине нередко одновременно возникают обрывы стержней ротора и внутренний эксцентриситет или несоосность муфты. Цель данной работы заключается в теоретическом и экспериментальном анализе тока статора асинхронной машины, работающей при смешанных неисправностях: обрывах стержней ротора и статическом эксцентриситете (SE). Сначала с использованием комбинации модифицированного метода функции обмотки и подхода на основе рядов Фурье выводится аналитическое выражение для взаимных индуктивностей при наличии SE. Затем представлены теоретические и имитационные исследования, демонстрирующие влияние одновременного наличия SE и обрывов стержней ротора на ток статора с учетом эффекта пульсаций скорости. Показано, что помимо хорошо известных характеристических частот, связанных с обрывами стержней, и гармоники пазов ротора (RSH), используемой для обнаружения SE, данный вид смешанной неисправности вносит в ток статора ряд дополнительных гармоник в виде боковых полос, сосредоточенных вокруг основной частоты и RSH. Более существенно, показано, что некоторые из этих гармоник близки к частотам, возникающим при смешанном эксцентриситете. Наконец, представлены экспериментальные результаты, подтверждающие аналитические результаты и результаты моделирования.