Чебоксарское научно-производственное предприятие «ЭКРА» получило патент на способ определения скольжения ротора асинхронного электродвигателя, который должен повысить точность контроля его работы. Метод использует спектральный анализ тока одной фазы статора и сопоставляет обнаруженные частоты с расчётными значениями, соответствующими разным режимам вращения ротора.
Скольжение — это разница между скоростью вращения магнитного поля статора и фактической скоростью ротора, выраженная относительно скорости магнитного поля. Этот параметр помогает оценивать режим работы асинхронного двигателя. Для его определения разработчики анализируют спектр измеренного тока с помощью дискретного преобразования Фурье, находят частоту с максимальной амплитудой и принимают её за частоту питающей сети.
Затем алгоритм выделяет спектральные составляющие в четырёх частотных диапазонах, рассчитанных с учётом минимального и критического скольжения конкретного двигателя. Основная задача — правильно определить так называемые зубцовые частоты ротора, возникающие из-за особенностей конструкции его короткозамкнутой обмотки.
Ключевое отличие от прежнего метода диагностики — проверка сразу нескольких расчётных частот. В ранее известном решении зубцовые частоты выбирали среди наиболее выраженных составляющих спектра, в том числе с учётом расстояния между ними, равного удвоенной частоте сети. Однако сильные спектральные пики могут появляться и из-за неисправностей двигателя или оборудования на его валу. В качестве примера авторы приводят повреждение лопастей крыльчатки вентилятора.
В новом способе расчётные зубцовые частоты определяют для последовательности значений скольжения от минимального до критического с заданным шагом. Затем их сопоставляют с частотами, обнаруженными в измеренном сигнале. За зубцовые принимают те составляющие, которые согласуются со всеми расчётными значениями для одного и того же скольжения. Это позволяет не спутать характерные признаки вращения ротора с помехами, даже если последние имеют большую амплитуду.