УДК 620.179

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИССИПАТИВНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ПОДШИПНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

С.И. Малафеев, А.И. Копейкин Владимирский государственный университет, Россия

Результаты теоретических и экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что эффективным методом диагностики машин, механизмов и приводных систем является определение состояния их подшипниковых узлов по характеристикам моментов сопротивления вращению. При этом особый интерес представляют не только начальные статические и (или) квазистатические характеристики момента сопротивления, но и текущие значения этой динамической переменной в различных эксплуатационных режимах.

В работе рассматривается колебательный метод испытаний подшипниковых узлов электрических машин. Он основан на использовании электромеханических систем (ЭМС) с управляемой «электрической пружиной» и позволяет исследовать характеристики трения в динамических режимах.

Колебательная ЭМС содержит синхронную электрическую машину переменного тока с активным ротором и систему управления, которая включает регулируемые генератор переменного тока и источник постоянного тока, а также корректирующие блоки. Одна из обмоток статора электрической машины подключена к выходу регулируемого источника постоянного тока, другая - к выходу усилителя гармонических колебаний, регулируемых задающим устройством. При таком включении обмоток электрической машины переменного тока в зазоре статор - ротор возникает качающееся магнитное поле. Активный ротор создает постоянное магнитное поле. Взаимодействие качающегося и постоянного полей приводит к образованию знакопеременного момента, вызывающего колебательное движение ротора.

Эквивалентный диссипативный коэффициент подшипникового узла при колебаниях определяется по формуле:

где i -мгновенное значение переменного тока;- угол поворота ротора; T - период колебаний.

Вычисление эквивалентного диссипативного коэффициента по приведенной формуле производится в микроконтроллерном вычислительном устройстве.

Таким образом, для определения эквивалентного диссипативного коэффициента используются результаты измерений только двух переменных - тока и скорости, а вычислительная процедура осуществляется по точной формуле с использованием помехоустойчивой операции интегрирования. При этих условиях обеспечивается высокая точность определения эквивалентного диссипативного коэффициента.

Опытная проверка предлагаемого способа для определения диссипативных характеристик подшипников качения № 27 с наружным диаметром внешнего кольца 22 мм и посадочным диаметром внутреннего кольца 7 мм показала, что погрешность измерений не превышает 0,5%.