Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций Пугачева Ольга Юрьевна

Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций
<
Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пугачева Ольга Юрьевна. Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций : Дис. ... канд. техн. наук : 05.11.16 Волгодонск, 2005 160 с. РГБ ОД, 61:06-5/150

Содержание к диссертации

Введение

1. Анализ информационно-измерительных процедур при диагностике оборудования 8

1.1 Обзор методов диагностирования оборудования атомных станций 8

1.2 Особенности использования информационно-измерительных средств .

2. Исследования диагностических признаков состояния электромеханического оборудования 34

2.1 Анализ привода АРК, как объекта диагностирования 34

2.2 Исследование виброакустических процессов электромеханических систем ...48

2.3 Исследование электрических сигналов СУЗ в режиме аварийной защиты 56

3. Исследование диагностических признаков состояния электромеханических систем 71

3.1 Измерение и обработка сигналов при диагностике электромеханических систем 71

3.2 Измерительные преобразования при диагностировании систем 101

4. Разработка информационно-измерительной системы диагностики приводов управления и защиты реакторной установки 112

4.1 Информационно-измерительная диагностическая система ДИПАРК 112

4.2 Методика диагностирования приводов системы управления и защиты реакторной установки 130

Выводы по главе 4 147

Основные выводы и результаты работы 148

Библиографический список 150

Введение к работе

Актуальность проблемы. Безопасность эксплуатации атомных станций во многом обеспечивается надежностью систем управления и защиты (СУЗ) реакторной установки. В комплексе средств автоматизации СУЗ занимает важное место, обеспечивая поддержание необходимых режимов работы и j безопасность в аварийных условиях. Неисправности приводов СУЗ зачастую являются исходными событиями для аварий, возникающих на атомных станциях и приводящих к несанкционированным простоям. Доля простоев, вызванных отказами СУЗ, составляет 14% от общего числа несанкционированных простоев

Существующие в настоящее время штатные методики контроля параметров СУЗ предусматривают натурные испытания приводов в режиме аварийной защиты (A3) с регистрацией электрических сигналов на светолучевом осциллографе. Точность измерений, трудность обработки и хранения получаемой информации не позволяют производить достоверную оценку состояния приводов СУЗ. В период проведения планово-предупредительных ремонтов АЭС роль диагностических процедур значительно возрастает и усложняется из-за присутствия радиоактивности. Возникает необходимость разработки специфических методов и соответствующих инструментальных средств, позволяющих определить р> состояние механизмов СУЗ в процессе их эксплуатации. Стоимость диагностических систем не превышает 10% от стоимости оборудования, а затраты на эксплуатацию ответственного оборудования без систем диагностирования в несколько раз превышают его первоначальную стоимость. Использование информационно-измерительных диагностических систем, позволяющих выявить на ранней стадии зарождение дефекта оборудования, не только повышает его надежность, но и экономически эффективно.

Цель и задачи работы. Целью работы является повышение безопасности эксплуатации атомных станций путем совершенствования методов и средств диагностирования механизмов систем управления и защиты реакторной установки.

Для достижения поставленной цели нужно решить следующие задачи:

Исследовать виброакустические характеристики электромеханических приводов СУЗ и их взаимосвязь с процессом образования дефектов.

Исследовать диагностические возможности использования электрического сигнала привода СУЗ в режиме аварийной защиты.

Проанализировать достоверность и информативность результатов комплексных измерений электрических и виброакустических сигналов

Разработать методику диагностирования приводов систем управления и защиты реакторных установок.

Разработать информационно-измерительую диагностическую систему приводов СУЗ типа АРК (аварийный, регулирование, компенсация) реакторной установки ВВЭР-440.

Методы исследования. Для анализа виброакустических процессов и электрических сигналов в элементах механизмов приводов СУЗ использовались методы математического, спектрального и статистического анализа. Экспериментальные исследования проводились на натурных образцах с помощью цифровой информационно-измерительной системы.

Научная новизна работы. Установлено, что в определенных частотных диапазонах спектра электрического сигнала, наведенного на статорных обмотках электродвигателя электропривода, работающего в генераторном режиме, содержатся гармоники, отражающие проявление дефектов^ возникающих в кинематических парах механических узлов привода.

Практическая ценность работы. Применение разработанной методики и информационно-измерительной диагностической системы при эксплуатации атомных станций позволяет проводить оперативный контроль технического

5 состояния механизмов систем управления и защиты реакторной установки, что в конечном состоянии позволит перейти от их планового обслуживания к обслуживанию по фактическому состоянию. Разработана универсальная методика диагностирования технического состояния электромеханических приводов. Положительный результат получен при использовании разрабатываемых средств и методов диагностирования электроприводов запорной арматуры энергоблоков АЭС.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:

Семинар «Вибрационная техника», МДНТП им. Дзержинского, г. Москва, 1987 г.

Семинар кафедры И и УС ВИ(ф)ЮРГТУ(НПИ), 1997-2003 гг. г. Волгодонск.

Международной научно-технической конференции «Новые технологии управления движением технических объектов», Новочеркасск, 2000 г.

Научно-практическая конференция «Проблемы развития атомной энергетики на Дону», 2000 г.

Всероссийской научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», г. Подольск 2001 г.

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы, приложений, изложенных на 160 стр, в том числе 8 табл, 63 рис. Список используемой литературы содержит 117 наименований.

Особенности использования информационно-измерительных средств

Кроме того, в виброакустической диагностике учитывается статистический характер параметров состояний объекта диагностирования и диагностических признаков, статистический характер связей между ними, многомерность комплекса факторов, определяющих состояние, и соответственно, многомерность диагностических признаков. Эти особенности приводят к необходимости постановки диагноза на статистико-вероятностной основе. При этом возможно использование методов распознавания образов, методов статистических решений, методов классификации многомерных наблюдений, методов корреляционно - регрессионного анализа и т.п. Этим методам посвящена обширная литература [3, 14, 18, 27, 65, 68 и др.] и большинство из них общеизвестны, но необходимость и экономическая целесообразность их применения в каждом конкретном случае редко бывает очевидной, поэтому в диагностике предпочтение отдается наиболее простым алгоритмам диагностирования.

При формировании диагностических признаков используют разные характеристики и параметры виброакустического сигнала (амплитуда, фаза, длительность и частота заполнения импульсов, амплитудный и энергетический спектры сигнала, биспектр, кепстр, корреляционные функции, функции распределения вероятностей, моментные характеристики и др.), но можно выделить четыре дополняющих друг друга подхода к задачам формирования диагностических признаков и распознаванию состояний объектов диагностирования [17, 35, 36].

Предварительно отметим, что в вибродиагностике информация о состоянии объекта содержится в фиксированных значениях диагностического параметра или его отклонений от нормального или первоначального уровня в различные моменты времени. Результаты представляются в виде непрерывных функций X(t) (кривых) или совокупности дискретных значений (X(t)}. Принципиальной разницы между двумя этими видами информации нет и задачу диагностирования в большинстве случаев можно ставить как определение технического состояния объекта на основе анализа поведения кривой X(t). При этом известно [12], что наличие неисправности может проявиться в росте отдельных периодических составляющих спектра, в изменении общего уровня сигнала и т.п.

В основе первого подхода к поставленным задачам лежит использование контрольных уровней измеряемого параметра для этого используются системы автоматического контроля с непрерывным контролем параметров. В сущности большинство устройств диагностического назначения сигнализируют о достижении измеряемым параметром опасного уровня, то есть, в качестве диагностических признаков используются предельные значения диагностического параметра [4, 11, 40, 61, 69, 70, 71, 77, 79, 86]. Однако достижение предельного уровня при единичном выбросе не является свидетельством опасного состояния, так как возможны случайные помехи. В работе [4] отмечается, что диагностирование с использованием контрольных уровней на АЭС в ряде случаев выявляет импульсные составляющие в вибросигнале, наличие которых не свидетельствует о возникновении аномалии, и требуется привлечение других методов для анализа технологических процессов.

Часто для повышения достоверности используется предупредительный уровень и предельный уровень [19]. Обычно при достижении параметром X(t) отклонения ДІ сверх нормального уровня Х0 срабатывает предупредительная сигнализация, после превышения уровня Х0+ А2 происходит аварийное отключение системы. Уровни ДІ и А2 определяются на основе специальных испытаний и анализа последствий дефектов, вызвавших повышенную вибрацию. Обычно с учетом нестабильности параметров принимают А1 К1сх, А2 К2стх, где ах - среднеквадратичное отклонение параметра; К1 обычно принимают равным 2, К2=3 [12].

Описанная в работе [85] информационная система вибрационного контроля предусматривает наличие не только верхнего, но и нижнего предельного уровня, так как уменьшение сигнала ниже нормы также свидетельствует об аномалии.

Опыт диагностирования с использованием контрольных уровней [22, 38, 88, 100, 101] показал, что методы достаточно чувствительны к таким повреждениям, как вылет части бандажа или рабочей лопатки турбины, некоторым видам задеваний и другим аналогичным дефектам механизмов роторного типа. Кроме того, данный подход позволяет выявлять некоторые виды протечек арматуры и обнаруживать присутствие посторонних тел в трубопроводах. Вместе с тем, метод контрольных уровней является грубым, так как часто параметр не достигает предельного уровня при возникновении опасных неисправностей. Например, на АЭС "Wurgassen" развитие трещины до 50% сечения в роторе турбоагрегата происходило при значениях виброскорости, не превосходящих допустимые нормы вибрации. Так, за семь дней до аварийного останова значение виброскорости корпуса подшипника ротора генератора 700 МВт равнялось 2,5 мм/с (увеличение всего в 1.16 раза). Существенным недостатком метода является также отсутствие однозначной связи между ростом уровня вибрации и наличием конкретного дефекта, что может приводить к ошибочному диагнозу. Примером может служить случай на ТЭС "Cumberland" (США), где на протяжении нескольких месяцев эксплуатационный персонал путем подбалансировок пытался снизить повышенную вибрацию турбоагрегата, рост которой, как показало обследование после аварийного останова, был вызван развитием дефектов.

Применение рассмотренного выше подхода ограничено одним классом механизмов (механизмы роторного типа), чувствительностью только к определенным видам дефектов и невозможностью локализации дефекта. Для диагностики механизмов циклического действия, в частности приводов СУЗ, эти методы не подходят.

В основе второго подхода к задачам диагностирования лежит "метод сравнения средних". Суть метода заключается в сопоставлении совокупностей щ значений параметра X (выборка {Хк}) и пс значений за другой отрезок времени (выборка {Х}), при этом обычно определяется среднее значение и среднеквадратичное отклонение каждой выборки, и далее оценивается достоверность различия с помощью критерия Стьюдента или критерия Фишера (могут использоваться и другие оценки сравнения).

Использование для диагностирования метода сравнения средних считается [12, 46, 84] более предпочтительным, чем использование контрольных уровней. В настоящее время существует множество способов реализации этого метода в устройствах диагностирования [4, 22, 34, 46, 67, 84, 88,92,98, 101].

Исследование виброакустических процессов электромеханических систем

При функционировании электромеханической системы в её кинематических парах возбуждаются колебания, которые распространяются в кинематических парах в виде вибраций. Важнейшее условие, определяющее уровень надежности — возможность оперативной диагностики, предшествующей своевременному ремонту или замене элементов системы, в частности использование методов вибродиагностики. Рассмотрим особенности вибрационных процессов в электромеханических системах. На рис. 2.4 (а) Приведено условное изображение вала, положение которого устойчиво. Вал опирается на два подшипника. а) При наличии эксцентриситета (рис. 2.4 (б)) в какой-то момент вращения вала центр шарика А пересечет линию действия радиальной силы F, положение вала станет неустойчивым и он опрокинется на тело В. При этом детали ударятся друг о друга, в результате чего происходит возбуждение импульсов колебаний с частотой, пропорциональной частоте вращения вала с коэффициентом, зависящим от количества шариков и других параметров подшипника (угла контакта а, делительного диаметра шариков) и величины эксцентриситета . Амплитуда удара зависит от величины радиального зазора в подшипнике (эксцентриситете). Частота колебаний определяется частотой ударов вала и числом тел качения (шариков). Принято считать [77], что все колебательные процессы, зарождающиеся при функционировании электромеханических систем, можно разделить на две группы: а) периодически повторяющиеся колебания; б) редко повторяющиеся импульсные колебания. Периодические колебания, зарождающиеся в электромеханических системах, можно условно представить как колебания вокруг положения равновесия. Примером простейшей колебательной системы является система, в которой масса связана с пружиной, обладающей упругостью. К импульсивным колебаниям относятся однократные процессы, например удары упрупих тел. Эти колебания весьма кратковременны, практически они длятся в течение сотых, тысячных и даже стотысячных долей секунды. Центрами возбуждения колебаний в механизме являются зоны контакты деталей в момент их соударения. Металлические детали обладают большой жесткостью, поэтому зона их контакта и деформации сжатия во время соударения незначительны, следовательно их столкновение длится малое время 7 = 1 (J с [77].

Воспользуемся известным соотношением механики, связывающим импульс силы и изменение количества движения, получим среднюю силу, действующую на детали; Таким образом, соударение деталей характеризуется малой длительностью, большими по величине силами взаимодействия и очень большими градиентами напряжений. Длительность соударения т равна удвоенному времени от начала соприкосновения тел до их сближения на величину максимального сжатия Лпах Длительность соударения равна: Следует обратить внимание на слабую зависимость Т от скорости столкновения тел VQ (как корень пятой степени от VQ ). Эта величина целиком определяется их массами m и жесткостью контакта к, т. е. параметрами, которые практически не изменяются за время эксплуатации механизма и от режима его работы. Поэтому длительность соударения можно считать константой кинематической пары и использовать ее для распознавания сигнала, генерируемого этой парой. Колебательные процессы, распространяющиеся по конструкциям электромеханической системы, принято называть вибрационными процессами [24]. Генераторами возбуждения виброакустического поля функционирующей электромеханической системы могут являться - дисбаланс ротора, кинематические погрешности изготовления и сборки, зазоры, износ, изменение параметров механической системы во времени, нарушение чистоты и геометрии контактирующих поверхностей, случайные удары и другие причины. Сложность виброакустических процессов, генерируемых в кинематических парах электромеханической системы, различие физических моделей и методов их математического описания на различных участках частотного диапазона, послужили основанием для разбиения его на три диагностических поддиапазона: 1) диапазон низких частот (от 0 до 200-300 Гц); 2) диапазон средних частот (от 200-300 Гц до 1-2 кГц); 3) диапазон высоких частот (от 1-2 кГц до 10-20 кГц). Полезность такого деления объясняется тем, что каждому диапазону свойственны свои возмущающие силы, свои физические и диагностические модели и свои средства регистрации (измерительные устройства). Низкочастотные вибрации носят преимущественно гармонический характер, т. к. одной из основных причин ее возникновения является неуравновешенность вращающихся масс. Наиболее вероятными причинами низкочастотных колебаний являются: неуравновешенность; отклонение от соосности валов; нарушение геометрии узлов; периодические силы, создаваемые рабочими процессами. Колебания среднечастотного диапазона обычно обусловлены: 1) высшими гармониями сил неуравновешенности ротора двигателя; 2) нарушением геометрии кинематических пар.

В этих диапазонах колебания вызываются рабочими процессами и носят квазиполигармонический характер. Для этого диапазона характерно также наличие случайного возбуждения, вследствие воздействия технологических, кинематических, регулировочных и других факторов. В диапазоне высоких частот колебания машин и механизмов представляют собой упругие волны, распространяющиеся по неоднородным конструкциям. Помимо перечисленных выше источников вынужденных колебаний в электромеханических системах возбуждаются колебания на собственных частотах, К источникам колебаний электромеханической системы на резонансных частотах следует отнести непериодическое, случайное и импульсное возмущение. Элементарной составляющей виброакустического сигнала является затухающее колебание (рис. 2.5).

Измерительные преобразования при диагностировании систем

Автоматизация процесса сбора и обработки информации в системах диагностики требует решения ряда задач формализованного описания диагностических процедур. Основными из них являются оценка погрешностей, возникающих на различных этапах обработки сигналов, анализ особенностей преобразований в условиях действующего производства, разработка алгоритмов измерений. С позиции теории измерений [99, 11] указанные проблемы относятся к организации прямых и косвенных измерений. С помощью прямых измерений можно осуществлять регистрацию мгновенных значений виброакустических и электрических датчиков (измерительных преобразователей). По мере усложнения измерительных процедур возникает необходимость в использовании в измерительном процессе программируемых вычислительных мощностей.

Автоматизированная диагностическая система может быть отнесена к информационно-измерительным системам (ИИС), которые являются современным классом измерительного оборудования. Согласно ГОСТ 8.437.81. ИИС определяется как «совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств для получения измерительной информации, её преобразования, обработки в целях представления потребителю в требуемом виде, либо осуществления логических функций контроля, диагностики, идентификации». Укрупненная функциональная схема ИИС является основой автоматизированной диагностической системы управления на рис 3.15.

В её состав входит аналогово-цифровои измерительный тракт и система обработки данных (СОД) процедура измерения сигналов от объекта исследования может быть представлена в виде уравнения измерений (ЗД)[111]:

Цифровая обработка сигналов по своей сути вносит определенные погрешности. В процессе преобразования аналоговых сигналов возникает проблема их физического представления.

Квантование сигналов по времени приводит к замене непрерывной функции решетчатой. Квантованному сигналу соответствует множество огиюающих непрерывных сигналов. Поэтому восстановить непрерывный сигнал по его значениям в определенных точкам полностью не удается. Можно восстановить его только с некоторой точностью.

Проанализируем дискретизацию основных сигналов, характеризующих состояние объекта диагностики. Опрос датчиков тока и виброакустического датчика представляет собой модуляцию аналогового сигнала. Модулирующий сигнал имеет периодическую импульсную функцию с периодом Т, равным интервалу времени между двумя последующий опросами. Частотный спектр сигнала содержит основную частоту со=1/Т и бесконечный ряд гармоник 2/Т, 3/Т,... В результате модуляции исследуемого сигнала несущими частотами вокруг каждой модулирующей частоты образуется верхняя и нижняя боковые полосы частот. Исходный сигнал может быть восстановлен из полученного дискретного спектра с помощью фильтра нижних частот в полосе О - со.

Однако если частота опроса ш=1/Т будет меньше, чем, 2оэ, нижняя боковая полоса спектра первой гармоники перекроет низкочастотный спектр исходного сигнала. В этом случае энергия дискретного сигнала будет включать в себя энергию модулирующего сигнала. Это явление известно под названием биений [47]. Оно приводит к возникновению погрешностей, которые зависят от соотношения между частотными составляющими исследуемого сигнала и частотой опроса. Согласно теореме о дискретном представлении [36] точное восстановление исследуемого сигнала из дискретного возможно при частоте опроса как минимум в два раза превосходящей наиболее значимую частоту этого сигнала.

Рассмотрим сигнал тока двигателя исследуемого привода в определенном интервале [0..Т]. Отсчет измеряемого сигнала в момент t=0 соответствует номеру дискретного значения этого сигнала t=0. Если промежуток времени между отсчетами составляет At (шаг дискретизации), то соотношение между непрерывным и дискретным временами выразится в виде /=(t/At). При этом N=T/(At+l), где N — число дискретных отсчетов на интервале. В спектральных характеристиках исследуемого сигнала могут возникнуть погрешности, вызванные биением частот. Например, если частота квантования в десять раз превосходит интересующий нас интервал частот (-юс, а с), но погрешность при 0,1 сос составит 15 Дб или 13%. Поэтому частоту модуляции необходимо выбирать исходя из конкретных соображений, определенных требованиями теоремы Котельникова [16] и априорными знаниями о процессах, протекающих в объекте исследования. Учитывая, что частотный спектр диагностических сигналов нам известен, выбор частоты опроса в данном случае не вызывает затруднений.

Методика диагностирования приводов системы управления и защиты реакторной установки

Проектная процедура мониторинга, реализуемая системой ДИПАРК может быть осуществлена по разработанной методике, включающей несколько мониторинговых задач, решаемых в режиме АР и A3. Задача общего мониторинга перемещений приводов в режиме A3 решается программой мониторинга перемещений Программа предусматривает возможность хранения информации о смене положений приводов в течение суток. Каждому приводу СУЗ в памяти соответствует свой буферный массив, организованный по принципу FIFO-системы, куда заносится информация о положении привода в случае его изменения. Процедура сбора данных периодически опрашивает текущее положение каждого привода, по заданной «длине» рейки и сравнивает её с последним положением, зафиксированным в массиве. Аналогично определяется положение рейки по сигналу с датчика ЛД-1. Если обнаруживается отличие, в массив заносится новая информация о смене положения. По запросу ИВ раз в сутки производится измерение и анализ сигналов тока, снимаемого со статорных обмоток ЭД. Если устройство управления, измерительного канала обнаруживает появление сигнала «Сброс A3» (код «Перемещения» - 3), то процедура сбора данных переходит к диагностическому опросу перемещения привода и по параллельному каналу одновременно производится опрос сигнала наведенного напряжения со статорных обмоток ЭД.

Используя сигнал наведенного напряжения, временные метки с момента обесточения ЭД, вычисляется скорость перемещения рейки привода. При достижения скорости перемещения 200 мм/с производится сравнение реального времени со значением времени установленным в конструкторской документации, равным 0,7 с. Задача диагностирования технического состояния приводов СУЗ в режиме АР во время планово предупредительных ремонтов содержит следующие операции: 1. Измерение и анализ уровня сигналов тока и напряжения, снимаемого со статорных обмоток ЭД (3 фазы) если уровень измеренного напряжения в одной из фаз ЭД меньше установленного в конструкторской документации значения, то возможно наличие дефекта «короткозамкнутые витки в фазе ЭД». 2. Вычисление и анализ АЧХ сигналов тока и напряжения в заданных частотных диапазонах. В соответствии с методикой диагностирования производится сравнение амплитуд гармоники, их смещение, боковых составляющих расчетных частотных диапазонов с реально полученными. Основное содержание процедур разработанной методики диагностирования приводов СУЗ, использованных в системе ДИПАРК, приведено в таблице 4.3. 1. Анализ работы привода СУЗ позволил установить порядок анализа частотных диапазонов с установлением промежуточных результатов диагностирования 2. Анализ и методика диагностирования приводов СУЗ типа АРК позволили создать автоматизированную систему диагностирования приводов СУЗ типа АРК для реакторной установки сВВЭР-440. 3.

Автоматизированная система диагностирования типа приводов СУЗ типа АРК эксплуатировалась в составе испытательного стапеля ОАО «Ижорские заводы» и был разработан техно- рабочий проект автоматизированной системы технической диагностики приводов СУЗ типа АРК для работы в составе КСД Украины для НПО «Хартрон». 4. Положения, обоснованные в настоящей работе, были положены в основу разработки методик диагностирования технического состояния электроприводной арматуры и были использованы при оценке её состояния на Балаковской и Волгодонской АЭС. 1. Из анализа физических процессов, протекающих в приводе системы управления и защиты реакторной установки, установлена возможность построения автоматизированной диагностической системы, использующей сигналы статорной обмотки в режиме аварийной защиты для оценки состояния механических узлов привода. 2. Натурные испытания приводов СУЗ типа АРК с имитацией дефектов механических узлов подтверждены расчетом частотных диапазонов взаимодействий кинематических пар для различных значений скорости перемещений рейки привода в режиме аварийной защиты. 3. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено наличие изменений при взаимодействии кинематических пар механических элементов привода, проявляющихся в определенных частотных диапазонах при возникновении дефектов. 4. Использование электрических сигналов тока и напряжения, регистрируемых со статорной обмотки электродвигателя привода СУЗ для оценки состояния механических узлов экспериментально обосновано исследованиями виброакустических сигналов, генерируемых при наличии дефектов. 5. Однозначное изменение и смещение гармоник АЧХ спектра электрических сигналов при наличии дефектов в приводе СУЗ позволяет разработать методику алгоритма диагностирования, реализуемого на современных средствах измерительной и вычислительной техники. 6. Исходя из необходимых объёмов обработки данных при реализации диагностических процедур, синтезирована функциональная схема измерительного тракта, обеспечивающего необходимую точность измерений с учетом погрешности при дискретизации и квантовании сигналов. 7. На основе анализа поведения амплитудно-частотных характеристик сигналов, генерируемых обмотками электродвигателя в различных частотных диапазонах соответствующих спектрам вращения кинематических пар привода, установлена возможность алгоритмизации диагностических процедур по положению диагностического вектора в пространстве состояний. 8. Основные теоретические результаты и инженерные решения, положенные в основу разработки информационно-измерительной системы диагностирования привода СУЗ реакторной установки ВВЭР-440 получили успешную апробацию в НПО «Хартрон» (Украина) и положен в основу методики диагностирования электроприводной арматуры Балаковской и Волгодонской АЭС.

Похожие диссертации на Автоматизированная система диагностики электромеханических приводов оборудования атомных станций