|
DOI: 10.14489/td.2025.11.pp.034-044
Деркачев С. В., Сидоров В. А., Рыбаков В. Н.
ВАРИАНТЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ГЕНЕЗИСА ПРИ НАРУШЕНИИ РЕЖИМА СМАЗЫВАНИЯ ПОДШИПНИКОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
(с. 34-44)
Аннотация. Визуальный осмотр подшипников отказавшего двигателя является заключительным этапом диагностирования, позволяющим определить истинную причину повреждения. Рассмотрены примеры решения задач генезиса отказов асинхронных электродвигателей, связанные с нарушением режима смазывания подшипников качения и скольжения. Установление причины повреждения позволяет предупредить и исключить повторные отказы, повысить устойчивость комплекса сложного технологического оборудования промышленных предприятий. Приведены данные практического анализа возникновения отказа подшипниковых узлов асинхронных двигателей и рекомендованные мероприятия для предотвращения подобных отказов. Предложено направление дальнейших исследований связать с разработкой оперативных методов определения основных характеристик пластичных смазок для малых объемов.
Ключевые слова: электродвигатель, причина отказа, подшипники, смазочный материал, визуальный контроль.
Derkachev S. V., Sidorov V. A., Rybakov V. N.
OPTIONS FOR SOLVING GENESIS PROBLEMS IN THE EVENT OF VIOLATION OF THE LUBRICATION MODE OF ELECTRIC MOTOR BEARINGS
(pp. 34-44)
Abstract. Visual inspection of the nature of damage to the bearings of a failed engine is the final stage of diagnostics, allowing to determine the true cause. Examples of solving the problems of the genesis of failures of asynchronous electric motors associated with a violation of the lubrication mode of rolling and sliding bearings are considered. Determining the cause of the damage that has occurred allows you to prevent and eliminate the occurrence of repeated failures, increase the stability of a complex of complex technological equipment of industrial enterprises. Data from a practical analysis of the occurrence of failure of bearing units of asynchronous motors and recommended measures to prevent the occurrence of such failures in the future are given. It is proposed to link the direction of further research with the development of operational methods for determining the main characteristics of plastic lubricants for small volumes.
Keywords: electric motor, cause of failure, bearings, lubricant, visual inspection.
С. В. Деркачев, В. А. Сидоров (Донецкий национальный технический университет, Донецк, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
В. Н. Рыбаков (ООО НПП «ПромТЭК», Самара, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
S. V. Derkachev, V. A. Sidorov (Donetsk National Technical University, Donetsk, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. N. Rybakov (Limited Liability Company Scientific Production Enterprise “PromTEK”, Samara, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Акименко В. В. Виды отказов электрических двигателей, их признаки, причины и методы устранения // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. № 6. URL: https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=8628
2. Чупейкина Н. Н., Удодова Э. О. Виды отказов асинхронных двигателей, их признаки, причины и методы устранения // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2006. № 3. URL: https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=8628
3. Сафин Н. Р., Прахт В. А., Дмитриевский В. А. и др. Диагностика неисправностей асинхронных двигателей на основе спектрального анализа токов статора // Энергобезопасность и энергосбережение. 2014. № 3. URL: https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=28313
4. Менщиков И. А. Оценка технического состояния электромеханических систем с помощью энергетических показателей // Вестник АГТУ. Сер. Морская техника и технология. 2018. № 2.
5. Korolev N. A., Zhukovskiy Y. L., Koteleva N. I. Diagnostics of an Asynchronous Motor Powered from a Self-Commutated Voltage Inverter // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 560, is. 1. P. 12171. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/560/1/012171
6. Калинов А. П., Браташ О. В. Анализ методов вибродиагностики асинхронных двигателей // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2012. № 5. C. 43 ‒ 50.
7. Сафиуллин Р. А., Янгиров И. Ф. Исследование вибрации асинхронного электродвигателя // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2021. № 2. С. 41 ‒ 54.
8. Гришин Ф. С., Филимонов М. Н., Буганара С. Исследование возможностей создания системы диагностики параметров асинхронного двигателя мехатронного электромеханического модуля на основе искусственных нейронных сетей // Молодой исследователь Дона. 2023. № 3. С 15 ‒ 17.
9. Костомахин М. Н., Саяпин А. С., Пестряков Е. В., Петрищев Н. А. Совершенствование подходов к диагностированию для управления надежностью сельскохозяйственной техники // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2024. Т. 71, № 1(54). С. 57 ‒ 64. DOI: 10.22314/2658-4859-2024-71-1-57-64
10. Najafi M., Baleghi Y., Gholamian S. A., Mehdi Mirimani S. Fault Diagnosis of Electrical Equipment through Thermal Imaging and Interpretable Machine Learning Applied on a Newly-introduced Dataset // 6th Iranian Conference on Signal Processing and Intelligent Systems (ICSPIS), Mashhad, Iran, 2020. Mashhad, 2020. 7 p. DOI: 10.1109/ICSPIS51611.2020.9349599
11. Lifu Xu, Teoh Soo Siang, Haidi Ibrahim. A Deep Learning approach for Electric Motor Fault Diagnosis Based on Modified InceptionV3 // Scientific Reports. Engineering, Computer Science. 2024. Vol. 14, No. 1. DOI: 10.1038/s41598-024-63086-9
12. Zhenli Xu, Guiji Tang, Bin Pang. An Infrared Thermal Image Few-Shot Learning Method Based on CAPNet and Its Application to Induction Motor Fault Diagnosis // IEEE Sensors Journal. 2022. Vol. 22, No. 16. P. 16440 ‒ 16450.
13. Хамидов О. Р. Диагностирование и моделирование несимметричных режимов асинхронных тяговых электродвигателей локомотивов с применением искусственных нейронных сетей // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2019. Т. 16, № 2. С. 251 ‒ 263.
14. Курилин С. П., Федотов В. В. Применение аппарата математического моделирования к задаче диагностики состояния механической цепи асинхронного электродвигателя // Журнал прикладной информатики. 2024. Т. 19, № 4. С. 35 ‒ 47. DOI: 10.37791/2687-0649-2024-19-4-35-47
15. Валиуллин К. Р., Тушев С. И. Комбинированная математическая модель нагрева асинхронного двигателя // Вестник ИГЭУ. 2023. Вып. 6. С. 50 ‒ 56. DOI: 10.17588/2072-2672.2023.6.050-056
16. Ермаков К. С., Тумакова Е. В. Информационно-измерительная система для контроля электрических и механических параметров электродвигателя // Наука и образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2015. № 10. С. 211 – 220.
17. Фишов А. Г., Дулов И. В., Фролов М. Ю. Контроль успешности пусков асинхронных двигателей в локальных энергосистемах // Релейная защита и автоматизация. 2023. № 3(52). С. 4 ‒ 17.
18. Кодкин В. Л., Григорьев М. А., Кузнецова Е. А. и др. Обоснование инженерных методов идентификации режимов оптимизации асинхронных электроприводов // Вестник ЮУрГУ. Сер. Энергетика. 2024. Т. 24, № 3. С. 44 – 52. DOI: 10.14529/power240305
19. Li Z., Guo F., Jing Z., et al. Study on Grease Lubrication and Electric Erosion Characteristics in AC Electric Fields // Lubricants. 2024. Vol. 12, No. 3. P. 79. DOI: 10.3390/lubricants12030079
20. Jackson R., Saha S., Janik J. R. A Statistical Prediction of Electrical Discharge Initiation and Semi-Analytical Transient Mixed Lubrication Model of a Rolling Element // Journal of Tribology. 2024. Vol. 147, No. 5. DOI:10.1115/1.4066520
21. Hengdi Wang, Han Li, Zheming Jin, et al. Simulation Analysis and Experimental Study on the Fluid–Solid–Thermal Coupling of Traction Motor Bearings // Lubricants. 2024. Vol. 12, No. 5. P. 79. DOI: 10.3390/lubricants12050144
22. Mamoru Tohyama, Yasuhiro Ohmiya, Michiru Hirose, et al. Measurement of Oil-Film Thickness and Observation of Oil Distribution in High-Speed Deep-Groove Ball Bearings // Tribology Online. 2024. Vol. 19, No. 3. P. 149 ‒ 156. DOI: 10.2474/trol.19.149
23. Гордеев Б. А., Охулков С. Н., Ермолаев А. И. и др. Вибрационная диагностика электромеханических комплексов мощностью более 40 кВт // Контроль. Диагностика. 2022. Т. 25, № 4. С. 40 ‒ 47. DOI: 10.14489/td.2022.04.pp.040-047
24. Сарапулов Ю. В., Сидоров В. А., Сушко А. Е., Хасанов Р. А. Прогнозирование изменений технического состояния подшипника качения по значениям виброускорения // Контроль. Диагностика. 2020. Т. 23, № 10(268). С. 12 – 19.
25. Соколова А. Г., Балицкий Ф. Я., Сизарев В. Д. Особенности вибромониторинга состояния машинного оборудования с использованием S-дискриминантов // Контроль. Диагностика. 2020. Т. 23, № 10(268). С. 4 – 11. DOI: 10.14489/td.2020.10.pp.004-011
1. Akimenko, V. V. (2012). Types of electric motor failures, their signs, causes and elimination methods. Gornyy Informatsionno-Analiticheskiy Byulleten, (6). [in Russian language]. https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=8628
2. Chupeikina, N. N., & Udodova, E. O. (2006). Types of asynchronous motor failures, their signs, causes and elimination methods. Gornyy Informatsionno-Analiticheskiy Byulleten, (3). [in Russian language]. https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=8628
3. Safin, N. R., Prakht, V. A., Dmitrievskiy, V. A., et al. (2014). Diagnostics of asynchronous motor faults based on spectral analysis of stator currents. Energobezopasnost i Energosberezhenie, (3). [in Russian language]. https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=28313
4. Menshchikov, I. A. (2018). Assessment of the technical condition of electromechanical systems using energy indicators. Vestnik AGTU. Ser. Morskaya Tekhnika i Tekhnologiya, (2). [in Russian language]
5. Korolev, N. A., Zhukovskiy, Y. L., & Koteleva, N. I. (2019). Diagnostics of an asynchronous motor powered from a self-commutated voltage inverter. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 560(1), 12171. https://doi.org/10.1088/1757-899X/560/1/012171
6. Kalinov, A. P., & Bratash, O. V. (2012). Analysis of vibration diagnostic methods for asynchronous motors. Energetika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy i Energeticheskikh Obedineniy SNG, (5), 43–50. [in Russian language]
7. Safiullin, R. A., & Yangirov, I. F. (2021). Study of vibration of an asynchronous electric motor. Elektrotekhnicheskie i Informatsionnye Kompleksy i Sistemy, (2), 41–54. [in Russian language]
8. Grishin, F. S., Filimonov, M. N., & Bunganara, S. (2023). Research on the possibilities of creating a system for diagnosing parameters of an asynchronous motor of a mechatronic electromechanical module based on artificial neural networks. Molodoy Issledovatel Dona, (3), 15–17. [in Russian language]
9. Kostomakhin, M. N., Sayapin, A. S., Pestryakov, E. V., & Petrishchev, N. A. (2024). Improvement of diagnostic approaches for reliability management of agricultural machinery. Elektrotekhnologii i Elektrooborudovanie v APK, 71(1), 57–64. [in Russian language]. https://doi.org/10.22314/2658-4859-2024-71-1-57-64
10. Najafi, M., Baleghi, Y., Gholamian, S. A., & Mehdi Mirimani, S. (2020). Fault diagnosis of electrical equipment through thermal imaging and interpretable machine learning applied on a newly-introduced dataset [Paper presentation]. 6th Iranian Conference on Signal Processing and Intelligent Systems (ICSPIS), Mashhad, Iran. https://doi.org/10.1109/ICSPIS51611.2020.9349599
11. Lifu Xu, Teoh Soo Siang, & Haidi Ibrahim. (2024). A deep learning approach for electric motor fault diagnosis based on modified InceptionV3. Scientific Reports, 14(1). https://doi.org/10.1038/s41598-024-63086-9
12. Zhenli Xu, Guiji Tang, & Bin Pang. (2022). An infrared thermal image few-shot learning method based on CAPNet and its application to induction motor fault diagnosis. IEEE Sensors Journal, 22(16), 16440–16450. https://doi.org/10.1109/JSEN.2022.3190904
13. Khamidov, O. R. (2019). Diagnostics and modeling of asymmetric modes of asynchronous traction electric motors of locomotives using artificial neural networks. Izvestiya Peterburgskogo Universiteta Putei Soobshcheniya, 16(2), 251–263. [in Russian language]
14. Kurilin, S. P., & Fedotov, V. V. (2024). Application of mathematical modeling apparatus to the problem of diagnosing the state of the mechanical chain of an asynchronous electric motor. Zhurnal Prikladnoi Informatiki, 19(4), 35–47. [in Russian language]. https://doi.org/10.37791/2687-0649-2024-19-4-35-47
15. Valiullin, K. R., & Tushev, S. I. (2023). Combined mathematical model of asynchronous motor heating. Vestnik IGEU, (6), 50–56. [in Russian language]. https://doi.org/10.17588/2072-2672.2023.6.050-056
16. Ermakov, K. S., & Tumakova, E. V. (2015). Information-measuring system for monitoring electrical and mechanical parameters of an electric motor. Nauka i Obrazovanie. MGTU im. N. E. Baumana, (10), 211–220. [in Russian language]
17. Fishov, A. G., Dulov, I. V., & Frolov, M. Y. (2023). Monitoring the success of starting asynchronous motors in local power systems. Releynaya Zashchita i Avtomatizatsiya, (3), 4–17. [in Russian language]
18. Kodkin, V. L., Grigoriev, M. A., Kuznetsova, E. A., et al. (2024). Substantiation of engineering methods for identifying optimization modes of asynchronous electric drives. Vestnik YuUrGU. Ser. Energetika, 24(3), 44–52. [in Russian language]. https://doi.org/10.14529/power240305
19. Li, Z., Guo, F., Jing, Z., et al. (2024). Study on grease lubrication and electric erosion characteristics in AC electric fields. Lubricants, 12(3), 79. https://doi.org/10.3390/lubricants12030079
20. Jackson, R., Saha, S., & Janik, J. R. (2024). A statistical prediction of electrical discharge initiation and semianalytical transient mixed lubrication model of a rolling element. Journal of Tribology, 147(5). https://doi.org/10.1115/1.4066520
21. Wang, H., Li, H., Jin, Z., et al. (2024). Simulation analysis and experimental study on the fluid–solid–thermal coupling of traction motor bearings. Lubricants, 12(5), 79. https://doi.org/10.3390/lubricants12050144
22. Tohyama, M., Ohmiya, Y., Hirose, M., et al. (2024). Measurement of oil-film thickness and observation of oil distribution in high-speed deep-groove ball bearings. Tribology Online, 19(3), 149–156. https://doi.org/10.2474/trol.19.149
23. Gordeev, B. A., Okhulkov, S. N., Ermolaev, A. I., et al. (2022). Vibration diagnostics of electromechanical complexes with a capacity of more than 40 kW. Kontrol. Diagnostika, 25(4), 40–47. [in Russian language]. https://doi.org/10.14489/td.2022.04.pp.040-047
24. Sarapulov, Y. V., Sidorov, V. A., Sushko, A. E., & Khasanov, R. A. (2020). Forecasting changes in the technical condition of a rolling bearing based on vibration acceleration values. Kontrol. Diagnostika, 23(10), 12–19. [in Russian language]
25. Sokolova, A. G., Balitskiy, F. Y., & Sizarev, V. D. (2020). Features of vibration monitoring of the condition of machine equipment using S-discriminants. Kontrol. Diagnostika, 23(10), 4–11. [in Russian language]. https://doi.org/10.14489/td.2020.10.pp.004-011
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2025.11.pp.034-044
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2025.11.pp.034-044
and fill out the form
.
|
Текущий номер
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»