Способ выявления обрыва стержней ротора асинхронного электродвигателя на основе измеряемых фазных токов

   Нарушение целостности стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя на сегодняшний день является наиболее распространенным дефектом ротора, возникающим в процессе эксплуатации электродвигателя. Эксплуатация асинхронного электродвигателя с такими повреждениями может привести к его полному выходу из строя, поскольку работа электродвигателя с поврежденными стержнями ротора может привести к задеванию ими статорных обмоток. Отмечено, что в процессе эксплуатации идентификация таких повреждений может быть выполнена с помощью методов спектрального анализа. Однако их применение сталкивается со сложностью обработки полученных результатов и идентификации обрыва стержней ротора, так как любые изменения электрических и механических параметров асинхронного электродвигателя вызывают возникновение модуляций в спектре токов статора. Предложен критерий выявления обрыва стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя на основе измеряемых мгновенных значений фазных токов статора, представленных в векторной форме. Предложенный критерий детерминации повреждения стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя позволяет определить не только обрыв группы стержней, но и нарушение целостности всего одного стержня, что делает разработанный способ достаточно чувствительным для идентификации повреждений стержней ротора, не выводя асинхронный электродвигатель из эксплуатации. Эффективность использования предложенного критерия детерминации обрыва стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя подтверждена с помощью метода математического моделирования.

1. Баннов Д. М. Метод диагностики обрывов стержней ротора в асинхронных электродвигателях на основе регрессионного анализа модуля результирующего вектора тока статора. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов 2022; 333(5): 196 – 208.

2. Abdelhak G., Sid Ahmed B., Djekidel R. Fault diagnosis of induction motors rotor using current signature with different signal processing techniques. Diagnostyka 2022; 23(2): 1 – 9.

3. Broken Rotor Bar Fault Diagnosis Techniques Based on Motor Current Signature Analysis for Induction Motor – A Review. Sudip Halder, Sunil Bhat, Daria Zychma, Pawel Sowa. Energies 2022; 15: 8569.

4. Zafer Doğan. Broken Rotor Bar Fault Detection in Induction Motor Based on Spectral Analysis Balkan Journal of Electrical and Computer Engineering 2025; 12(4): 357 – 363.

5. New Spectral Markers for Broken Bars Diagnostics in Induction Motors. Georgii Baranov, Erivelton Nepomuceno, Michail A. Vaganov, Valerii Ostrovskii. Machines 2020; 8(1): 6.

6. Метод контроля состояния обмоток роторов асинхронных электродвигателей при пуске по току статора А. Н. Назарычев, Е. М. Новоселов, Д. А. Полкошников и др. Дефектоскопия 2020; 8: 49 – 55.

7. Fouad Benaida, Benouzza Noureddine. Diagnosis of Broken Rotor Bars in Six-Phases Squirrel Cage Induction Motor. International Review of Electrical Engineering (IREE) 2022; 17(5): 489.

8. Sudip Halder, Sunil Bhat, Bimal Kumar Dora. Inverse thresholding to spectrogram for the detection of broken rotor bar in induction motor. Measurement 2022; 198(1): 111400.

9. Multi-Channel Data-Driven Broken Rotor Bar Fault Diagnosis Using Sparse Envelope Spectral Analysis. Ming Ma, Jisheng Dai, Xue-Qin Jiang, Weichao Xu. IEEE Transactions on Energy Conversion 2025; 99: 1 – 13.

10. Zahra Taghiyarrenani, Amirhossein Berenji. Analysis of Vibrations and Currents for Broken Rotor Bar Detection in Three-phase Induction Motors. PHM Society European Conference 2022; 7(1): 43 – 48.

11. Деркачёв С. В., Сидоров В. А. Математическое моделирование повреждений асинхронного электродвигателя. Надежность и безопасность энергетики 2025; 18(1): 59 – 64.