Метод выявления обрыва стержней ротора асинхронного электродвигателя

Авторы

  • Деркачёв Сергей Владимирович Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Донецкий национальный технический университет» (ДонНТУ), г. Донецк https://orcid.org/0000-0001-5801-7081

DOI:

https://doi.org/10.34031/ES.2025.3.001

Ключевые слова:

асинхронный электродвигатель, короткозамкнутая обмотка ротора, обрыв стержней, диагностирование, прямая последовательность

Аннотация

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутой обмоткой ротора получили широкое распространение в современной промышленности и используются в качестве электропривода основного технологического оборудования на предприятиях электроэнергетики, теплоэнергетики и металлургии. Значительные нагрузки, которые испытывают асинхронные электродвигатели в процессе эксплуатации, приводят к снижению уровня их надежности и в последствии к полному выходу из строя. Наиболее частым видом повреждений короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя является обрыв стержней, который за частую можно выявить при визуальном осмотре, что требует вывода электропривода из эксплуатации и его разборки. Таким образом разработка методов идентификации состояния стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя безразборным способом является актуальной задачей. В работе предложен метод выявления обрыва стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя, основанный на анализе величины угла между током и напряжением прямой последовательности, полученной на основе измеряемых мгновенных значений тока статора и питающего напряжения в процессе его эксплуатации. Эффективность предложенного метода идентификации состояния стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя без его разбора подтверждена методом математического моделирования.

Библиографические ссылки

[ГОСТ Р 7.0.5–2008]

1. Диагностика неисправностей асинхронных двигателей на основе спектрального анализа токов статора / Н.Р. Сафин, В.А. Прахт, В.А. Дмитриевский и др. // Энергобезопасность и энергосбережение. – 2014. – № 3. – С. 34-39.
EDN: SHDSZD (https://elibrary.ru/shdszd).

2. Бельский И.О., Куприянов И.С., Лукьянов А.В. Исследование угловой скорости и магнитного поля при дефектах асинхронных электродвигателей // Системы. Методы. Технологии. – 2018. – № 4 (40). – С. 62-69.
EDN: YTQRAT (https://elibrary.ru/ytqrat).
DOI: https://doi.org/10.18324/2077-5415-2018-4-62-69.

3. Экспериментально-аналитическое определение диагностического признака дефектов обмотки ротора асинхронного электродвигателя / В.А. Савельев, А.С. Страхов, Е.М. Новоселов и др. // Вестник ИГЭУ. – 2018. – № 4. – С. 44-53.
EDN: UXZOYI (https://elibrary.ru/uxzoyi).
DOI: https://doi.org/10.17588/2072-2672.2018.4.044-053.

4. Ахмедов Д.А., Ахмедов А.Д. Диагностика электрических и механических неисправностей асинхронного двигателя на основе спектрального анализа тока статора // Актуальные вопросы подготовки кадров по энергетическим специальностям: II-я Республ. научн. конф. – Сумгаит: СГУ, 2021. – Том 8. – С. 134-137.
EDN: AQHMQB (https://elibrary.ru/aqhmqb).

5. Метод контроля состояния обмоток роторов асинхронных электродвигателей при пуске по току статора / А.Н. Назарычев, Е.М. Новоселов, Д.А. Полкошников и др. // Дефектоскопия. – 2020. – № 8. – С. 49-55.
EDN: BULULA (https://elibrary.ru/bulula).
DOI: https://doi.org/10.31857/S0130308220080059.
Переводная версия:
A Method for monitoring the condition of rotor windings in induction motors during startup based on stator current / A.N. Nazarychev, E.M. Novoselov, D.A. Polkoshnikov et al. // Russian journal of nondestructive testing. – 2020. – Vol. 56(8). – P. 661-667.
EDN: RYIDZD (https://elibrary.ru/ryidzd).
DOI: https://doi.org/10.1134/S1061830920080070.

6. Вейнреб К. Диагностика неисправностей ротора асинхронного двигателя методом спектрального анализа токов // Электричество. – 2012. – № 7. – С. 51-57.
EDN: NMDQPL (https://elibrary.ru/nmdqpl).

7. Щербинина А.В. Использование двойного спектрального анализа при диагностировании асинхронных двигателей // Региональная информатика (РИ-2020): XVII Санкт-Петербургская межд. конф. – СПб.: СПОИСУ, 2020. – С. 200-202.
EDN: BXDKIR (https://elibrary.ru/bxdkir).

8. Деркачёв С.В. Контроль состояния стрежней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя // Вестник ИГЭУ. – 2025. – №. 4. – С. 38-43.
EDN: DJNTDD (https://elibrary.ru/djntdd).
DOI: https://doi.org/10.17588/2072-2672.2025.4.038-043.

9. Деркачёв С.В., Сидоров В.А. Математическое моделирование повреждений асинхронного электродвигателя // Надежность и безопасность энергетики. – 2025. – № 1. – С. 59-64.
EDN: OEUGZJ (https://elibrary.ru/oeugzj).
DOI: https://doi.org/10.24223/1999-5555-2025-18-1-59-64.


[References, APA (7th ed.)]

1. Safin, N. R., Prakht, V. A., Dmitrievskii, V. A., Dmitrievskii, A. A., & Kazakbaev, V. M. (2014) Diagnostics of induction motors based on spectral analysis of stator currents. Energy safety and energy economy, 3, 34-39. [In Russian]

2. Belsky, I. O., Kupriyanov, I. S., & Lukyanov, A. V. (2018) Research of angular velocity and magnetic field at defects development of asynchronous electric motors. Systems. Methods. Technologies, 4 (40), 34-39.[In Russian]
https://doi.org/10.18324/2077-5415-2018-4-62-69

3. Savel'ev V. A., Strahov A. S., Novoselov E. M., Skorobogatov A. A., & Sulynenkov I. N. (2018) Eksperimental'no-analiticheskoe opredelenie diagnosticheskogo priznaka defektov obmotki rotora asinhronnogo elektrodvigatelya [Experimental and analytical determination of the diagnostic feature of defects in the rotor winding of an asynchronous electric motor]. Vestnik IGEU, 4, 44-53. [In Russian]
https://doi.org/10.17588/2072-2672.2018.4.044-053

4. Akhmedov, D. A., & Akhmedov, A. D. (2021). Diagnostics of electrical and mechanical malfunctions of an asynchronous motor based on spectral analysis of the stator current. In Proc. Current issues of personnel training in energy specialties (Vol. 8, pp. 134-137). SGU. [In Russian]

5. Nazarychev, A. N., Novoselov, E. M., Polkoshnikov, D. A., Strakhov, A. S., & Skorobogatov, A. A. (2020). A Method for monitoring the condition of rotor windings in induction motors during startup based on stator current. Russian journal of nondestructive testing, 56(8), 661-667.
https://doi.org/10.1134/S1061830920080070

6. Vejnreb, K. (2012) Diagnostika neispravnostej rotora asinhronnogo dvigatelya metodom spektral'nogo analiza tokov [Diagnostics of rotor faults of asynchronous motor by the method of spectral analysis of currents]. Elektrichestvo, 7, 51-57. [In Russian]

7. Shcherbinina, A. (2020) Using double spectral analysis for diagnostic of asynchronous motors. In Proc. Regional'naya informatika (RI-2020): XVII Sankt-Peterburgskaya mezhdunarodnaya konferenciya (pp. 200-202). SPOISU. [In Russian]

8. Derkachev, S. V. (2025) Monitoring the condition of the short-circuited rotor winding rods of an asynchronous electric motor. Vestnik IGEU, 4, 38-43. [In Russian]
https://doi.org/10.17588/2072-2672.2025.4.038-043

9. Derkachev, S. V., & Sidorov, V. A. (2025) Mathematical modeling of damage in an asynchronous electric motor. Safety and reliability of power industry, 1, 59-64. [In Russian]
https://doi.org/10.24223/1999-5555-2025-18-1-59-64

Загрузки

Опубликован

14.09.2025

Как цитировать

Деркачёв, С. (2025). Метод выявления обрыва стержней ротора асинхронного электродвигателя. Энергетические системы, 10(3), 6–12. https://doi.org/10.34031/ES.2025.3.001

Выпуск

Том 10 № 3 (2025): Энергетические системы

Раздел

Основной выпуск

Категории

URN

https://urn.issn.orgurn:issn:2782-3989es2025vol10i3pp6-12

Лицензия

Copyright (c) 2025 Деркачёв Сергей Владимирович

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.