Анотація до роботи:

Ковязін В.О. Контроль механічного стану конструктивних елементів ротора турбогенератора імпульсним методом. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук по спеціальності 05.09.01 – Електричні машини і апарати. – Донецький національний технічний університет. Донецьк, 2002.

Дисертація присвячена розробці методики контролю технічного стану конструктивних елементів ротора турбогенератора при діагностуванні його електроімпульсним методом.

Внаслідок математичного моделювання перехідних процесів і експериментальних досліджень, виконаних на роторі турбогенератора ТГВ-200М в процесі його виготовлення, встановлені критерії класифікації пошкоджень клинової системи і бандажних кілець у вигляді лінійних вирішальних функцій і на їх основі розроблена методика діагностування конструктивних елементів ротора турбогенератора.

Запропоновані критерії працездатності і методика контролю технічного стану ротора турбогенератора можуть використовуватися як на заводах-виготівниках для контролю якості, так і в умовах експлуатації на електричних станціях.

У дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-технічна задача по визначенню критеріїв класифікації відхилень станів елементів конструкції ротора турбогенератора від їх еталонних характеристик в умовах його виробництва. Запропоновані критерії, у вигляді лінійних вирішальних функцій, дозволяють поставити діагноз про технічний стан елементів конструкції ротора турбогенератора. Використання отриманих критеріїв при діагностуванні ротора імпульсним методом в умовах виробництва турбогенераторів підвищує якість виготовлення і надійність турбогенераторів в експлуатації.

Основним підсумком виконаної роботи є отримання наступних основних наукових і практичних результатів:

1. На основі аналізу існуючих методів діагностування електричних машин, в тому числі ультразвукового і віброакустичного, показана перспективність застосування імпульсного методу для контролю технічного стану клинової системи і бандажів ротора турбогенератора.

2. Внаслідок математичного моделювання перехідного процесу в обмотці збудження і масивних елементах конструкції ротора турбогенератора:

- визначені оптимальні параметри схеми формування імпульсного впливу;

- оцінена міра впливу на діагностичний сигнал кіл вимірювального комплексу і ємності обмотки збудження;

- отримані параметри перехідної функції струмів в масиві ротора, видаленого з розточки статора.

3. Внаслідок математичного моделювання відхилень станів елементів конструкції ротора турбогенератора:

- запропонований розрахунково-експериментальний метод синтезу структурної схеми заміщення ротора, що визначає електромагнітні параметри, які відображають зміну реакції вихрових струмів в клиновій системі, бандажних кільцях і поковці ротора;

- визначені найбільш ефективні заходи схожості, що дозволяють кластеризувати образи відхилень станів елементів конструкції ротора;

- встановлена область спостереження відхилень станів елементів конструкції ротора турбогенератора, що визначається пороговим значенням симптому пошкодження, рівним 0,36 при коефіцієнті запасу, рівним 2.

4. На основі експериментальних досліджень:

- встановлена безпека (для ізоляції обмотки збудження) застосування імпульсного методу діагностування ротора;

- підтверджені результати математичного моделювання відносно можливості розпізнавання відхилень станів елементів конструкції ротора (клинової системи і бандажних кілець);

- з використанням теорії розпізнавання образів отримані критерії у вигляді лінійних вирішальних функцій, які однозначно визначають кордони між класами образів відхилень станів елементів конструкції ротора;

- запропоновані функціональний алгоритм, структурна схема контролю технічного стану ротора і методика діагностування конструктивних елементів ротора, заснована на застосуванні матриць симптомів відхилень станів елементів конструкції ротора.

Публікації автора:

1. Ковязін В.О., Пятліна Н.Г. Математичне моделювання несправностей ротора турбогенератора з використанням структурної схеми заміщення, що відображує стан непровідникових елементів його конструкції // Семінар Наукової Ради НАН України “Ідентифікація електричних параметрів та діагностика електричних машин змінного струму”. – Донецьк: ДонДТУ. - 16 травня 1996.

2. Рогозин Г.Г., Ковязин В.А. Математическое моделирование неисправностей непроводниковых элементов конструкции ротора турбогенератора // Тез. докл. ІІ Міжнар. наук.-техн. конф. “Математичне моделювання в електротехніці та електроенергетиці”. – Львів: ДУ “Львівська політехніка”. – 23-25 вересня 1997.

3. Рогозин Г.Г., Ковязин В.А., Пятлина Н.Г. Моделирование переходного процесса в массивном роторе турбогенератора при подаче видеоимпульса // Сборник научных трудов ДонГТУ. Серия: электротехника и энергетика, выпуск 4: Донецк:ДонГТУ.-1999.-С. 177-180.

4. Рогозин Г.Г., Ковязин В.А. Диагностика бандажных колец ротора турбогенератора // Збірник наукових праць ДонДТУ. Серія: електротехніка і енергетика, випуск 17: Донецьк: ДонДТУ.– 2000.- С. 154 – 157.

5. Рогозин Г.Г., Ковязин В.А., Пятлина Н.Г. Расчет и исследование импульсных переходных функций ротора турбогенератора и разработка методики экспресс-диагностирования бандажных узлов ротора // Збірник наукових праць Донецького державного технічного університету. Серія: електротехніка і енергетика, випуск 21: Донецьк: ДонДТУ.- 2000.- С. 162 – 167.

6. Рогозин Г.Г., Ковязин В.А., Пятлина Н.Г. Математическое моделирование повреждений непроводниковых элементов конструкции ротора турбогенератора // Электромеханика.- 2000.- №4.- С. 31 – 36.

7. G.G. Rogozin, V.A. Kovjazin Express-method for monitoring the state of turbogenerator rotor end bells // Proceedings of the 3^rd International Conference on Quality, reliability and Maintenance (QRM 2000).- Oxford: 2000.-№1.- P. 167 – 170.

8. G.G. Rogozin, V.A. Kovjazin Modelling of Turbogenerator Rotors-non Condactive Monitoring // Proceedings of the 4^rd International Conference on Quality, reliability and Maintenance (QRM 2002).- Oxford: 2002.

Здобувачем: в [1, 2] – розроблена програма визначення кластерів, що характеризують моделі несправностей ротора турбогенератора; в [3] - оцінений вплив кіл вимірювального комплексу і міжвиткової емності обмотки збудження на характер перехідного процесу в роторі; в [4] - визначені ефективні заходи схожості образів несправностей; в [5] – розроблена методика діагностування ротора турбогенератора; в [6] - встановлена область спостереження пошкоджень кінцевих елементів ротора; в [7, 8] - виконані експериментальні дослідження і апроксимовані перехідні функції.