probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2020-22-3-68-77probener-1361Research ArticleЭЛЕКТРОТЕХНИКАELECTRICAL ENGINEERINGРазработка нового способа диагностики электромагнитного привода силовых и коммутационных механизмовDevelopment of a new method of diagnostics electromagnetic drive power and commutation mechanismshttps://orcid.org/0000-0002-9873-9203БочкаревИ. В.BochkarevI. V.

Бочкарев Игорь Викторович – д-р техн. наук, профессор кафедры «Электромеханика»

Заслуженный изобретатель КР

Igor V. Bochkarev

elmech@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7463-8072БрякинИ. В.BryakinI. V.

Брякин Иван Васильевич – д-р техн. наук, профессор, заведующий лаборатории информационноизмерительных систем

Ivan V. Bryakin

bivas2006@yandex.ruКыргызский государственный технический университет им. И. РаззаковаКыргызстанKyrgyz State Technical University named after I. RazzakovaKyrgyzstanИнститут автоматики и информационных технологий Национальной Академии Наук Кыргызской РеспубликиКыргызстанnstitute of Automation and Information Technology of the National Academy of Sciences Kyrgyz RepublicKyrgyzstan2020080920202236877Copyright © Бочкарев И.В., Брякин И.В., 20202020Бочкарев И.В., Брякин И.В.Bochkarev I.V., Bryakin I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/1361

Предложен новый способ диагностики силовых и коммутационных электромагнитных механизмов, содержащих управляющий электромагнит и подвижный якорь. Подвижный элемент диагностируемого электромагнитного механизма (ЭММ) облучают высокочастотным зондирующим электромагнитным полем и регистрируют переизлученное электромагнитное поле от него. В качестве источника зондирующего поля и приемника переизлученного поля используют обмотку электромагнита ЭММ. Зондирующее электромагнитное поле формируют путем наложения на низкочастотное высоковольтное рабочее напряжение питания обмотки электромагнита ЭММ дополнительного высокочастотного низковольтного напряжения. Диагностический параметр определяют путем алгоритмической обработки результатов измерения величины приращения напряжения на обмотке ЭММ, вызванного воздействием на нее переизлученного электромагнитного поля, а техническое состояние диагностируемого электромагнитного механизма определяют по абсолютной величине диагностического параметра. Способ позволяет диагностировать текущее состояние основных функциональных узлов ЭММ и контролировать его рабочие режимы в целом.

A new method for diagnosing power and switching electromagnetic mechanisms containing a control electromagnet and a movable armature is proposed. The movable element of the diagnosed electromagnetic mechanism (EMM) is irradiated with a high-frequency probing electromagnetic field and the reradiated electromagnetic field from it is recorded. The source of the probing field and the receiver of the re-radiated field is the EMM electromagnet winding. The probing electromagnetic field is formed by imposing on the low-frequency high-voltage operating voltage of the supply winding of the electromagnet EMM an additional high-frequency low-voltage voltage. The diagnostic parameter is determined by algorithmic processing of the measurement results of the magnitude of the voltage increment on the EMM winding, caused by exposure to a reradiated electromagnetic field, and the technical condition of the diagnosed electromagnetic mechanism is determined by the absolute value of the di-agnostic parameter. The method allows to diagnose the current state of the main functional units of the EMM and to control its operating modes as a whole.

электромагниты с поступательным движением якоряэлектромагнитные механизмынизкочастотное высоковольтное рабочее напряжениевысокочастотное зондирующие электромагнитное полепереизлученное электромагнитное полекомплексная диагностика электромагнитного механизмаelectromagnets with anchor armatureelectromagnetic mechanismslow-frequency high-voltage operating voltagehigh-frequency probing electromagnetic fieldreradiated electromagnetic fieldcomplex diagnostics of electromagnetic mechanisReferencesКазаков Л.А. Электромагнитные устройства РЭА. М.: Радио и связь, 1991. 352 с.Kazakov LA. REE electromagnetic devices. M.: Radio and communications, 1991. 352 p.Белов М.П. Технические средства автоматизации и управления. СПб: СЗТУ, 2006. 184 с.Belov MP. Technical means of automation and control. St. Petersburg: SZTU, 2006. 184 p.Соколова Е.М. Электрическое и электромеханическое оборудование: Общепромышленные механизмы и бытовая техника. М.: Academia, 2015. 648 c.Sokolova EM Electrical and electromechanical equipment: General industrial machinery and household appliances. M .: Academia, 2015.648 c.Верников А.Я. Магнитные и электромагнитные приспособления в металлообработке. М.: Машиностроение, 1984. 157с.Vernikov AYa. Magnetic and electromagnetic devices in metalworking. M.: Mechanical Engineering, 1984. 157 p.Furlani E.P. Permanent Magnet and Electromechanical Devices. San Diego, Academic Press, 2001. 518 p.Furlani EP. Permanent Magnet and Electromechanical Devices. San Diego, Academic Press, 2001. 518 p.Orthwein W. С. Clutches and Brakes: Design and Selection. CRC Press, 2004. 300р.Orthwein WC. Clutches and Brakes: Design and Selection. CRC Press, 2004. 300 p.Albers A., Deters L., Feldhusen J., Leidich E. Kupplungen und Bremsen // Konstruktionselemente des Maschinenbaus 2: Grundlagen von Maschinen elementen für Antrieb sauf gaben.2006. pp.279-368.Albers A., Deters L., Feldhusen J., Leidich E. Kupplungen und Bremsen. Konstruktions elemente des Maschinenbaus 2: Grundlagen von Maschinen elementen für Antriebs aufgaben. 2006. pp. 279-368.Бочкарев И.В., Галбаев Ж.Т. Электромагнитные механизмы с постоянными магнитами и схемы их управления для систем автоматики. Бишкек: Илим, 2008. 274 с.Bochkarev IV, GalbaevZh. T. Electromagnetic mechanisms with permanent magnets and their control circuits for automation systems. Bishkek: Ilim, 2008.274 p.Isermann R. Mechatronic Systems: Fundamentals. London: Springer, 2005. 624 p.Isermann R. Mechatronic Systems: Fundamentals. London: Springer, 2005.624 p.Lyshevski S.E. Mechatronics and Control of Electromechanical Systems. Boca Raton: CRCPress, 2017. 486 p.Lyshevski SE. Mechatronics and Control of Electromechanical Systems. Boca Raton: CRC Press, 2017. 486 p.Карнаухов Н.Ф. Электромеханические и мехатронные системы. М.: Феникс, 2006. 320 с.Karnaukhov NF. Electromechanical and mechatronic systems. M.: Phoenix, 2006.320 s.Бочкарев И.В. Быстродействующие электромеханические тормозные устройства для электродвигателей. М.: Энергоатомиздат, 2001. 288 с.Bochkarev IV. High-speed electromechanical braking devices for electric motors. M.: Energoatomizdat, 2001.288 s.Щучинский С.Х. Электромагнитные приводы исполнительных механизмов. М.: Энергоатомиздат, 1984. 152с.Schuchinsky S.Kh. Electromagnetic actuator actuators. M.: Energoatomizdat, 1984. 152 p.Popov N.P., Il'in, A.Y. Trends in development of automatically controlled pipeline valves // Chemical and Petroleum Engineering, 1995, Volume 31, Issue 3. pp 150-153.Popov NP, Il'in AY. Trends in development of automatically controlled pipeline valves. Chemical and Petroleum Engineering. 1995;31(3):150-153.Gatica C.P., BoschmannА. Enabling Self-Diagnosis of Automation Devices through Industrial Analytics. In book: Machine Learning for Cyber Physical Systems.2019.V. 9. pp 107-115.Gatica CP, Boschmann A. Enabling Self-Diagnosis of Automation Devices through Industrial Analytics. In book: Machine Learning for Cyber Physical Systems. 2019;9:107-115.Bochkarev I.V., GalbaevZh. T. Development of frictional couplings and brake with a magnetoelectric drive // Russian Electric Engineering. NewYork, AllertonPress, Inc. 2009. V. 80, N.7. pp. 371-375.Bochkarev IV, Galbaev ZhT. Development of frictional couplings and brake with a magnetoelectric drive. Russian Electric Engineering. New York, Allerton Press, Inc. 2009; 80(7):371-375.Дубров В.И. Интеллектуальная диагностика электромагнитных механизмов на базе нейронных сетей // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 4. С. 40-47.Dubrov VI. Intelligent diagnosis of electromagnetic mechanisms based on neural networks // Modern problems of science and education. 2013;4:40-47.Гибадуллин Р.Р., Цветков А.Н., Ившин И.В., и др. Бездатчиковый метод контроля положения подвижного элемента электрической машины возвратно-поступательного действия // Известия высших учебных заведений. Проблемы Энергетики. 2017. Т. 19.№ 7-8. С. 133-143.Gibadullin RR, Tsvetkov AN, Ivshin IV, et al. Non-sensor method for controlling the position of a movable element of an electric reciprocating machine. News of Higher Education Institutions. ENERGY PROBLEMS. 2017;19(7-8):133-143.Dovban S.N., Veselov O.V. Technical diagnostics of electromechanical systems based on the analysis of distorted output signal // Automation and Remote Control. 2012. V. 73, Issue 11. pp 1902-1909.Dovban SN, Veselov OV. Technical diagnostics of electromechanical systems based on the analysis of distorted output signal. Automation and Remote Control. 2012;739(11):1902-1909.Bochkarev I.V., Bryakin I.V., KhramshinV.R., Voronin S.S. Diagnostics of Electromagnetic Friction Brakes and Clutches // IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). 2019. pp. 447-452.Bochkarev IV, Bryakin IV, KhramshinVR, et al. Diagnostics of Electromagnetic Friction Brakes and Clutches. EEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). 2019.pp. 447-452.Бочкарев И.В., Брякин И.В. Способ диагностики электромагнитного механизма. Патент РФ № 2659868 // Опубликовано 04.07.2018. Бюл. № 19.Bochkarev IV, Bryakin IV. Method for diagnosing the electromagnetic mechanism. RF patent No. 2659868. Posted on 07/04/2018. Bull. Number 19.Фрайден Дж. Современные датчики. М.: Техносфера, 2006. 592 c.Friden J. Modern sensors. M .: Technosphere, 2006.592 P.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.