ВВЕДЕНИЕ 9
1 АНАЛИЗ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ
1.1 Система диагностирования электроприводов на базе 11Э11-256... 10
1.2 Мобильный стенд диагностики электроприводов Тес гТЭК 14
1.3 11ереносной многоканальный регистратор «Крона-520» 20
1.4 Сравнительный анализ диагностических комплексов 24
Выводы по разделу один 26
2 ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
2.1 Сведения о диагностике и настройке электроприводов 27
2.2 Методы и средства диагностики, применяемые на «УКВЗ им.
С.М. Кирова» 30
2.3 Обзор методов диагностики неисправностей в электроприводах
Выводы по разделу два 46
3 СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
3.1 Описание функциональной схемы комплекса 48
3.2 Разработка принципиальной электрической схемы
измерительного блока 49
3.3 Описание блока регистрации параметров 64
3.4 Выбор датчиков токов и напряжений 65
3.5 Разработка схемы электрической соединений 67
3.6 Габаритный чертеж диагностического комплекса 68
3.7 Разработка программного обеспечения 69
Выводы по разделу три 81
4 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
4.1 Организация производства 84
4.2 Расчет экономической эффективности 87
Выводы по разделу четыре 89
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИ3НЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
5.1 Обеспечение безопасности при работе на ПЭВМ 91
5.2 Расчет местного освещения на рабочем месте наладчика 96
Выводы по разделу пять 96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 97
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК 98
Эффективность диагностирования работающих машин без их остановки и смены режимов работы напрямую определяется качеством измерения параметров вибрации и температуры ответственных узлов и механизмов, силового тока электродвигателей, а также глубиной их анализа. Вслед за развитием возможностей средств измерения и анализа этих процессов расширяются и возможности диагностики роторных машин. Задачей данной работы является анализ современных возможностей диагностирования машин с электроприводом по току двигателя.
Изменения в силовом токе приводного электродвигателя и приводимых им во вращение механизмов и машин из-за износа и дефектов могут иметь периодический, случайный и импульсный характер. Такой же характер имеют и составляющие вибрации, поэтому для диагностирования машин с электроприводом по току и вибрации могут использоваться одни те же средства измерения и анализа сигналов с заменой лишь первичных преобразователей. Однако используемые на протяжении многих лет методы анализа сигналов для диагностирования по току и вибрации имеют существенные различия.
Как показывает практика, основная доля отказов оборудования машиностроительной отрасли приходится на машинные агрегаты. Значительная часть аварийных остановок машинных агрегатов происходит из-за повреждения электродвигателей. В производстве внезапный выход из строя двигателя может привести к непоправимым последствиям.
Ранее обнаружение дефектов на работающем электрооборудовании предупредит внезапную остановку производства в результате аварии, значительно снизит затраты на ремонт электрооборудования и увеличит срок его службы.
В настоящее время актуальным остается вопрос обеспечения необходимого уровня надежности электродвигателей машинных агрегатов на основе использования современных методов, средств и систем диагностики. Система технической диагностики должна включать в себя регулярный мониторинг технического состояния электродвигателей, включенных в единую базу данных (БД), поиск дефектов, повреждений, определение степени опасности дефектов, оценку остаточного ресурса оборудования и формирование отчетов с указанием перечня профилактических работ.
В ходе работы над выпускной квалификационной работы был разработан аппаратно-программный комплекс диагностики неисправностей и настройки электроприводов.
На основе приведенного сравнительного анализа для решения поставленной задачи поиска неисправностей и диагностики электроприводов выбран переносной многоканальный регистратор СКД ЗУ «Крона-520». Данный регистратор по своим техническим характеристикам (диапазон измерения, погрешность измерения) и возможностям преобладает над существующими комплексами диагностики.
Широкие возможности создания «многоканальных» условий и «эталонных» диаграмм для контроля позволяет реализовывать гибкие и эффективные процедуры определения сбойных ситуаций из общего фона событий, а «эталонная» временная диаграмма может быть сформирована вручную, или записана с нормально работающего оборудования.
Широкий набор адаптеров (по типам и диапазонам сигналов) позволяет системе контролирован» различные параметры, как физические так и электрические; специальная схемотехника адаптеров обеспечивает единовременную запись в систему мгновенных значений контролируемых сигналов по всем каналам, без «разбега» по времени.
В работе рассмотрены методы и средства диагностики и поиска неисправностей в электроприводах станков с ЧПУ применяемые в лаборатории отдела главного механика «УКВЗ им. С.М. Кирова».
Необходимость применения современных методов и средств диагностики обусловлено:
- заменой парка оборудования с приводами постоянного тока на асинхронные;
- моральным старением стендового оборудования, используемого для диагностики и настройки;
- трудоемкостью проведения диагностики и настройки с использованием существующих контрольно-измерительных приборов.
В ходе работы над разделом были рассмотрены функциональная и принципиальная схемы, выбраны инте1ральные схемы для реализации блока измерений: аналоговый коммутатор. аналого-цифровой преобразователь, микропроцессорный контроллер и источник опорного напряжения.
Разработана схема подключения составных модулей программно-аппаратного комплекса и его габаритный чертеж.
Рассмотрен вопрос проектирования баз данных. Была выбрана модель данных — реляционная, выбрана СУБД MySQL 5.1 и показан состав таблиц базы данных и связи между ними.
По результатам расчета численности наладчиков КИПиА для диагностики и настройки электроприводов с ЧПУ при двухсменном режиме работы количество рабочих составило 5 человек.
Результаты расчета экономической эффективности проекта - годовая экономия 66103,5 руб.
1 Максютов. С .Г. Методы и средства температурной диагностики электроприводов нефтяной и газовой промышленности: дне. ... канд. техн, наук / С.Г. Максютов. - М.,2009. - 234 с.
2 Коновалов, М.К). Техническая диагностика электропривода постоянного тока бумагоделательного оборудования: дне. ... канд. техн, паск С.Г. Максютов. - СП6..2006. - 247 с.
3 Кузьмичев В. А. разработка методического и аппаратного обеспечения испытаний вентильно-индукторного электропривода: дне. ... канд. техн, наук /
B. А. Кузьмичев. - М.,2006. - 302 с.
4 Мазуха, II. А. Повышение работоспособности и эффективности асинхронных электроприводов: дне.... канд. техн. наук. / Н.А. Мазуха. - Воронеж,2003.- 145 с.
5 Бугаков, С. М. Методы и технические средства диагностирования автоматизированных электроприводов прокатных станов: Дис. ... канд. техн, наук /
C. М Бутаков - Челябинск. 1998. -201 с.
6. Зобенко, А. А. Методическое, алгоритмическое и программное обеспечение контроля технического состояния электромеханических и электронных силовых устройств с обшей сетью питания: дис. ... канд. техн. наук. А.А. Зобенко. - СПб., 2005. - 256 с.
7 Осипов, О. И. Техническое диагностирование автоматизированного электропривода постоянного тока: дис. ... д-ра техн. паук. / О.И. Осипов. - М., 1994.- 122 с.
8 Сусницын, Е. С. Диагностирование механической части электропривода тянуще-правильного устройства машины непрерывного литья: дне. ... канд. техн, наук. / Е. С. Суспицын. - М., 2003. - 214 с.
9 Карамзина, А. Г. Диагностирование и прогнозирование состояний технических объектов на основе экспертных систем; Па примере полупроводниковых преобразователей частоты: дис. ... канд. техн. паук. /
А.Г.Карамзина. - Уфа, 2003. - 232 с.
10 Методика диагностирования механизмов с электроприводом по потребляемому току / А.В. Барков, Н.А. Баркова. А.А. Борисов и др. С11б:ЧОУ Ссвзапучцентр. - 2003. - 94 с.
11 Вибрация и вибродиагное гика судового электрооборудования / А.А. Александров, А.В. Барков.
Н.А. Баркова, В.А. Шафранский. - Л. Судостроение, 1986. - 286 с.
12 Барутсков, И.Б., Вдовенко, С.А., Цыганков, Е.В. Гармонические искажения при работе преобразователей частоты / И.Б. Барутсков, С.А. Вдовенко. Е.В. 11ьи анков // Главный энергетик. -2011.- № 6. - С.515.
13 Пат. 2269759 С1 Российская Федерация. G0IMI5/00 (2006.01) Способ диагностики механизмов и систем с электрическим двигателем Барков А.В.; Барков А.В. № 2004118454; заяви. 10.06.2004; опубл. 10.02.2006, Бюл. №4. - 5 с.
14 Богданов. И.Г. Расчёт электрических фильтров. Пособие по курсовому и дипломному проектированию / Н.Г. Богданов,- М.: 1311ПС, 2000 г. - 352 с.
15 Пушкарев, М.А. Интегральные источники опорного напряжения / М.А. 11ушкарев Компоненты и технологии. - 2007. № 6. - С. 14-18
16 littp:/AvvM.analog.comпг /products/linear-productsAoltage-references.hlml
17 Королев H..AVR микроконтроллеры второго поколения: новые аппаратные возможности // Электронные компоненты. - 2003. - Вып. 4. - С. 33-40
18 Фуфаев, Э.В. Базы данных: учеб, пособие для стул. высш, образования / Д.Э. Фуфаев, Э.В. Фуфаев. - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия». 2007. - 320 с.
19 Чурагулов, Д.Г., Насыров, Э.М. Анализ языков программирования для разработки комплексного программного продукта диагностики электродвигателя машинного агрегата. Г. 2 Актуальные проблемы науки и техники: материалы VIВ Международной научно-практичсской конф, молодых учёных: в Зх т. / редкол.: Исмаков Р.А. и др. Уфа; Изд. У Г ПТУ, 2015. - С. 6669.
20 hup: //v ibrocenter.ru/demo/aurora.pdf
21 СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычисли тельным машинам и организация работ ы.
22 СанПиН 2.2.2.1332-03. Гигиенические требования к копировально- м г г ожительной технике.
23 ГОСТ Р 50948-01. Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности.
24 ГОСТ Р 50949-01. Средства отображения информации индивидуального пользования. Методы измерений и оценки эргономических параметров и параметров безопасности.