WYKRYWANIE USZKODZEŃ ELEMENTÓW ŁOŻYSK TOCZNYCH SILNIKÓW INDUKCYJNYCH NA PODSTAWIE ANALIZY WIDMOWEJ PRZYSPIESZENIA DRGAŃ

Transkrypt

1 Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Nr 54 Politechniki Wrocławskiej Nr 54 Studia i Materiały Nr Maciej ANTAL *, Czesław T. KOWALSKI * silnik indukcyjny, uszkodzenia, diagnostyka łożysk tocznych, drgania WYKRYWANIE USZKODZEŃ ELEMENTÓW ŁOŻYSK TOCZNYCH SILNIKÓW INDUKCYJNYCH NA PODSTAWIE ANALIZY WIDMOWEJ PRZYSPIESZENIA DRGAŃ W pracy przedstawiono metodę wykrywania uszkodzeń mechanicznych łożysk tocznych w silnikach indukcyjnych na podstawie analizy widmowej przyspieszenia drgań. Sprawdzono eksperymentalnie możliwość wykrywania i identyfikacji uszkodzeń poszczególnych elementów łożyska takich jak: bieżni zewnętrznej i wewnętrznej oraz elementu tocznego. Badaniom poddano silnik indukcyjny małej mocy z różnymi uszkodzeniami łożysk. Do badań przygotowano zestaw 0 łożysk w skład którego wchodziły 4 łożyska nieuszkodzone, 14 spreparowanych łożysk o znanym rodzaju uszkodzenia oraz łożyska wyeksploatowane o nieznanym stopniu uszkodzenia. Na podstawie wyników badań dokonano oceny metody wykrywania uszkodzeń łożysk w oparciu o widmo drgań pod kątem przydatności w systemach diagnostycznych maszyn elektrycznych. 1. WSTĘP Nowoczesne układy napędowe charakteryzują się dużym stopniem złożoności. Pomimo stosowania elementów o dużej niezawodności układy te ulegają awariom. Uszkodzenia powodują znaczne i długotrwałe przestoje w procesach technologicznych wykorzystujących napęd elektryczny. Czas przestojów niezbędnych dla usunięcia awarii powoduje znaczne straty ekonomiczne. Koszty ponoszone z tego tytułu mogą być wyższe niż koszt systemu diagnostycznego, staje się więc opłacalne rozwijanie tego rodzaju systemów i skutecznych metod wykrywania uszkodzeń. Elektryczne silniki indukcyjne stanowią około 90% użytkowanych na świecie maszyn elektrycznych [1]. W czasie eksploatacji powstają uszkodzenia zarówno w ich częściach elektrycznych jak i mechanicznych. Najczęstszymi uszkodzeniami * Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 7, Wrocław.

2 w układach napędowych są awarie łożysk. Stanowią one około 40% wszystkich uszkodzeń. Uszkodzenia stojana wynoszą około 35% ogólnej liczby awarii, uszkodzenia wirnika 9%, uszkodzenia inne 14% [1, 6]. Jedną z podstawowych metod diagnostycznych opisujących uszkodzenia indukcyjnych maszyn elektrycznych jest analiza widma drgań. Rozpatrując spektrum drgań uszkodzonej maszyny można wykryć obecność okresowych składników sygnału drganiowego w obszarze o podwyższonym poziomie drgań. Pojawienie się w widmie drgań charakterystycznych częstotliwości o odpowiednio dużej amplitudzie świadczy o uszkodzeniu łożyska lub jego elementu. Trafność diagnozy stanu technicznego łożyska opartej na analizie widmowej drgań mechanicznych w bardzo dużym stopniu zależy od wiedzy i doświadczenia eksperta - w pewnym stopniu - od jakości i możliwości przetwarzania sygnałów w dostępnych systemach pomiarowych. Dlatego, oprócz badania opartego o kryteria oceny wartości skutecznej prędkości drgań ujęte w trzech obowiązujących normach [7], [8], [9], poszukuje się różnych dodatkowych metod, poszerzających trafność oceny stanu technicznego łożysk oraz lokalizacji uszkodzenia, przy wykorzystaniu podstawowej aparatury diagnostycznej. W pracy omówiono możliwości wykrywania uszkodzeń elementów łożysk tocznych na podstawie widma przyspieszenia drgań.. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA USZKODZEŃ ŁOŻYSK TOCZNYCH Łożyska toczne należą do najczęściej wymienianych elementów maszyn, gdyż są najbardziej narażone na obciążenia. Defekty łożysk to korozja bieżni lub elementów tocznych, zatarcie, złuszczenia, nierówność powierzchni tocznej. Wady te mogą być skutkiem przyczyn natury mechanicznej oraz elektrycznej. Przyczynami mechanicznymi powstawania uszkodzeń łożysk są niewyważenia wirnika silnika, niewyważenia maszyny roboczej, nadmierne obciążenia łożyska, niewłaściwe (niewspółosiowe) połączenie silnika z maszyną napędzaną, niewłaściwe smarowanie. Z kolei do elektrycznych przyczyn uszkodzeń można zaliczyć: niewspółosiowe ustawienie pola elektrycznego wirnika i stojana (tzw. nierównomierna szczelina), uszkodzenia prętów klatki w silniku indukcyjnym, niejednorodne pole elektromagnetyczne wirnika i stojana. Znaczna część uszkodzeń łożysk to uszkodzenia przedwczesne, wynikające bezpośrednio z: - nieprawidłowości powstałych w trakcie produkcji: niejednorodność materiału, tolerancja wykonania, - błędnego magazynowania i transportu: nieostrożne pakowanie, wpływ drgań, - nieprawidłowych czynności montażowych: deformacja łożyska, złe montowanie i zamontowanie, tolerancja wymiarów.

3 Badania statystyczne wskazują na to, że tylko 5% uszkodzeń łożyska jest skutkiem naturalnego zużycia. Najczęstsze uszkodzenia wtórne powodowane uszkodzeniem łożysk to: - uszkodzenie gniazda łożyska, - deformacja lub pęknięcie wału, - rozerwanie sprzęgła i awaria uzwojenia silnika, - uszkodzenie obudowy maszyny, - zapłon czynnika smarującego i w konsekwencji pożar. 3. DIAGNOSTYKA ŁOŻYSK OPARTA O ANALIZĘ WIDMOWĄ PRZYSPIESZENIA DRGAŃ MECHANICZNYCH Najczęściej do oceny stanu łożysk stosowana jest wibrodiagnostyka oparta o pomiar drgań. Zagadnieniem eksploatacyjnej diagnostyki łożysk tocznych zajmują się czołowe firmy diagnostyczne takie jak: Bruel&Kjaer, Schenck, IRD, SPM, TEC, SKF, Bently Nevada oraz liczne ośrodki naukowo-badawcze. Wyboru metody diagnostycznej dokonuje się na etapie zakupu sprzętu diagnostycznego. Spowodowane jest to tym, że firmy produkujące sprzęt diagnostyczny narzucają swoją metodę wraz z aparaturą. Najbardziej ogólny charakter ma metoda analizy częstotliwościowej, która pozwala rozbić sygnał drganiowy na składniki o różnych częstotliwościach. Porównywanie szerokopasmowych widm drgań (przeważnie od 1 do kilkudziesięciu khz) węzła łożyskowego w trakcie kolejnych pomiarów umożliwia, w przypadku wstąpienia w łożysku impulsów udarowych, wykrycie wzrostu poziomu amplitud obszarów drgań własnych maszyny. Ponieważ widma drgań tworzone są zazwyczaj na drodze uśredniania, zmiany poziomów drgań wywołane występowaniem krótkotrwałych impulsów udarowych mają znacznie mniejszą dynamikę (ok. 0 40dB) niż zmiany amplitud samych impulsów (ok. 60dB). Stąd czułość detekcji uszkodzeń łożysk tej metody jest mniejsza niż metod ukierunkowanych na obserwację samych impulsów udarowych. Zróżnicowanie położenia obszarów drgań własnych w widmie nawet identycznych maszyn oraz dodatkowo często znaczna nieliniowość tych obszarów zmusza do tworzenia indywidualnych kryteriów stanu łożyska. Opieranie się jedynie na wzroście poziomów drgań wysokoczęstotliwościowych może być zawodne ze względu na możliwość wzbudzenia tych obszarów innymi wymuszeniami niż impulsy wynikające z uszkodzenia łożyska. Tym niemniej, w przypadku prostych węzłów łożyskowych analiza widmowa drgań stanowić może wartościowe narzędzie wykrywania uszkodzeń łożysk. W widmach można wyróżnić kilka podstawowych częstotliwości drgań: - częstotliwość zasilania silnika (f s ),

4 - częstotliwość obrotów wirnika silnika (f r ), - częstotliwości pochodzące od zewnętrznych układów, - częstotliwości charakteryzujące uszkodzenia elementów łożyska (f lk, f bz, f bw, f k ). Ponadto w widmie wystąpią częstotliwości drgań uzależnione są od struktury układu napędowego i występujących w nim urządzeń napędzanych i pośredniczących np. przekładni i sprzęgieł. Silniki elektryczne z łożyskami tocznymi mają w widmie częstotliwości składowe zależne od geometrii łożyska. Stąd dla celów diagnostycznych można zawęzić zakres pomiarowy. Na rys. 1 został przedstawiony przykład widma diagnostycznego z zaznaczeniem charakterystycznych częstotliwości. Amplituda f s f r f r f s f zw f lk f k 3f r f bz f bw f [Hz] Rys. 1. Przykład widma drgań z charakterystycznymi częstotliwościami Fig. 1. Example of vibration spectrum with characteristic frequencies Uszkodzenie łożyska powoduje pojawienie się w sygnale drganiowym szeregu impulsów z częstotliwością powtarzania zależną od geometrii i kinematyki łożyska. Częstotliwości odpowiadające defektom elementów łożyska tocznego można obliczyć na podstawie poniższych zależności [1,, 5]: f lk = 1 f r d cosϑ 1 D (1) f bz = N k f r d cosϑ 1 D ()

5 f bw = N k f r d cosϑ 1+ D (3) f k = D d cosϑ f r 1 d D (4) n f r = (5) 60 gdzie: f r - częstotliwość obrotowa, f lk - częstotliwość związana z uszkodzeniem i luzami koszyka, f bz - częstotliwość związana z uszkodzeniem bieżni zewnętrznej, f bw - częstotliwość związana z uszkodzeniem bieżni wewnętrznej, f k - częstotliwość związana z uszkodzeniem elementu tocznego, n - prędkość obrotowa maszyny, d - średnica elementu tocznego, D - średnica podziałowa łożyska, ϑ - kąt pracy łożyska (ϑ = 0 dla łożyska kulkowego zwykłego), N k - liczba elementów tocznych łożyska. Poziom drgań uszkodzonych łożysk rośnie wraz z jego zużyciem i może radykalnie się obniżyć tuż przed awarią. Drgania występują na łożyskach przede wszystkim w płaszczyźnie promieniowej z wyjątkiem łożyska oporowego, gdzie również występują w kierunku osiowym. We wczesnych stanach degradacji łożyska składowe drgań charakteryzują się dużymi częstotliwościami drgań (powyżej 500Hz) [3]. W późniejszych stanach rośnie pierwsza harmoniczna oraz jej wielokrotności. Ponieważ uszkodzone łożyska toczne generują drgania szerokopasmowe, dla wykrywania defektów w jeszcze bardzo wczesnej fazie, bardzo często zaleca się pomiary przyspieszenia drgań [3, 4]. 4. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ Wykonano serie badań na silniku małej mocy typu 90L-4 z celowo uszkodzonymi lub wyeksploatowanymi oraz nowymi łożyskami. Przebadano 0 łożysk kulkowych zwykłych typu 605ZZ. Badania przyspieszenia drgań wykonano akcelerometrem DeltaTron typu 4506 dla trzech zakresów pomiarowych 00, 400 i 1600Hz w systemie analizatora Pulse typu 3560 firmy Brüel&Kjær. Łożyska uszkodzono stopniując wielkość uszkodzenia poszczególnych jego elementów. W efekcie uzyskano sześć

6 łożysk z uszkodzoną w różnym stopniu bieżnią zewnętrzną, cztery łożyska z uszkodzoną bieżnią wewnętrzną, cztery łożyska z uszkodzoną kulką i dwa zużyte łożyska z różnymi uszkodzeniami przeznaczone do weryfikacji wyników badań. Ponadto przebadano cztery nowe łożyska w celu uzyskania bazy odniesienia dla łożysk uszkodzonych. Sposób i stopień uszkodzenia poszczególnych łożysk podano w tabeli 1. Tab. 1. Zestawienie rodzajów uszkodzeń badanych łożysk Nr Typ uszkodzenia Opis uszkodzenia 1 Łożysko z uszkodzoną bieżnią zewnętrzną Pęknięty pierścień zewnętrzny Łożysko z uszkodzoną bieżnią zewnętrzną Dwa nacięcia w pierścieniu zewnętrznym 3 Łożysko z uszkodzoną bieżnią zewnętrzną Szerokie nacięcie w pierścieniu zewnętrznym 4 Łożysko z uszkodzoną bieżnią zewnętrzną Szerokie nacięcie w pierścieniu zewnętrznym 5 Łożysko z uszkodzoną bieżnią zewnętrzną Wąskie nacięcie w pierścieniu zewnętrznym 6 Łożysko z uszkodzoną bieżnią zewnętrzną Wąskie nacięcie w pierścieniu zewnętrznym 7 Łożysko z uszkodzoną kulką Uszkodzone dwie kulki obok siebie 8 Łożysko z uszkodzoną kulką Kulka mocno uszkodzona w wielu miejscach 9 Łożysko z uszkodzoną kulką Kulka uszkodzona w wielu miejscach 10 Łożysko z uszkodzoną kulką Kulka uszkodzona w jednym miejscu 11 Łożysko z uszkodzoną bieżnią wewnętrzną Szerokie rozcięcie pierścienia wewnętrznego 1 Łożysko z uszkodzoną bieżnią wewnętrzną Pęknięty pierścień wewnętrzny 13 Łożysko z uszkodzoną bieżnią wewnętrzną Wąskie rozcięcie pierścienia wewnętrznego 14 Łożysko z uszkodzoną bieżnią wewnętrzną Nawiercony duży otwór w pierścieniu wewnętrznym 15 Łożysko ogólnie zużyte Nieznane uszkodzenia wynikające ze zużycia 16 Łożysko ogólnie zużyte Nieznane uszkodzenia wynikające ze zużycia 17 Łożysko nieuszkodzone Nowe łożysko 18 Łożysko nie uszkodzone Nowe łożysko 19 Łożysko nie uszkodzone Nowe łożysko 0 Łożysko nie uszkodzone Nowe łożysko Dla badanego typu łożyska tocznego częstotliwości charakterystyczne obliczone według zależności (1) do (4) wynoszą odpowiednio f lk = 9,3Hz, f bz = 84,1Hz, f bw = 17,4Hz, f k = 54,9Hz. W trakcie badaniach poszukiwano w widmach przyspieszenia drgań powyższych częstotliwości oraz ich kolejnych harmonicznych. W celu sprawdzenia możliwości identyfikacji uszkodzeń poszczególnych elementów łożysk tocznych w silniku indukcyjnym wykonano serię badań silnika 90L-4 z łożyskami zestawionymi w tabeli 1.

7 4.1. BADANIA DRGAŃ ŁOŻYSK Z USZKODZONĄ BIEŻNIĄ ZEWNĘTRZNĄ Do badania wpływu uszkodzenia bieżni zewnętrznej łożyska na drgania maszyny przygotowano sześć łożysk o różnym stopniu uszkodzenia (tabela 1). Wartości średnie częstotliwości poszczególnych harmonicznych związanych z uszkodzeniem bieżni zewnętrznej wyznaczonych na podstawie zależności () zestawiono w tabeli. Tab.. Częstotliwość uszkodzeniowa bieżni zewnętrznej i jej harmoniczne Rząd harmonicznej fbz 1 Częstotliwość [Hz] 89, ,5 69,3 359,0 448,8 538,5 68,3 718,0 807,8 897,5 Harmoniczne częstotliwości uszkodzeniowej bieżni zewnętrznej są wyraźnie widoczne we wszystkich trzech zakresach pomiarowych częstotliwości ale do dalszej Przyspieszenie [m/s ] 1,00 fz =180,7 Hz fz1 =90,3 Hz 0,10 0, ż ło Nr ys ka Częstotliwość [Hz] 00 Rys.. Widma przyspieszenia drgań łożysk z uszkodzoną bieżnią zewnętrzną (nr 1-6) oraz łożyska nieuszkodzonego (nr 19) Fig.. Acceleration spectra of vibration in bearings with outer race fault (1-6) and in healthy bearing (19)

8 analizy wybrano zakres 00Hz gdyż mieszczą się w nim dwie pierwsze harmoniczne i są one dostatecznie oddalone od innych częstotliwości nie związanych z uszkodzeniem bieżni. W zakresach większych częstotliwości, harmoniczne uszkodzeniowe znajdują się w bliskim sąsiedztwie innych częstotliwości o porównywalnej amplitudzie co przy analizie porównawczej prowadzi do błędów. Zestawienie wyników badań sześciu łożysk z uszkodzoną bieżnią zewnętrzną oraz łożyska nieuszkodzonego (nr 19), wykonanych w zakresie pomiarowym 00Hz, przedstawiono na rysunku. Płaszczyznami kreskowanymi zaznaczono wartości średnie pierwszej i drugiej harmonicznych częstotliwości uszkodzeniowej bieżni zewnętrznej. Graficzne zestawienie pokazuje, że druga harmoniczna jest widoczna we wszystkich przypadkach uszkodzeń nawet wówczas gdy pierwsza jest znikomo mała (łożysko nr 6). 4.. BADANIA DRGAŃ ŁOŻYSK Z USZKODZONĄ BIEŻNIĄ WEWNĘTRZNĄ Do badania widma częstotliwościowego łożysk z uszkodzeniem bieżni wewnętrznej przygotowano cztery łożyska o różnym stopniu uszkodzenia (tabela 1). Wartości średnie częstotliwości poszczególnych harmonicznych związanych z uszkodzeniem bieżni wewnętrznej wyznaczonych na podstawie zależności (3) zestawiono w tabeli 3. Tab. 3. Częstotliwość uszkodzeniowa bieżni wewnętrznej i jej harmoniczne Rząd harmonicznej f bw Częstotliwość [Hz] 134,7 69,4 404,0 538,7 673,4 808,1 94, ,4 1 1, ,8 Harmoniczne częstotliwości uszkodzeniowej bieżni wewnętrznej nie są tak wyraźne jak harmoniczne częstotliwości uszkodzeniowej bieżni zewnętrznej. Pierwsza harmoniczna zazwyczaj ma niewielką amplitudę. Wyraźniejsze są harmoniczne druga i trzecia. Szczególnie ta ostatnia wyróżnia się wartością amplitudy i w zakresie 1600Hz ma największą wartość przyspieszenia. Jednak w zakresach większych częstotliwości widmo częstotliwościowe jest bardzo gęste i harmoniczne uszkodzeniowe znajdują się w bliskim sąsiedztwie innych częstotliwości o porównywalnej amplitudzie nie mających związku z badanym uszkodzeniem. Zestawienie wyników badań czterech łożysk uszkodzonych oraz łożyska nieuszkodzonego (nr 19), wykonanych w zakresie pomiarowym 00Hz przedstawiono na rysunku 3. Na rysunku płaszczyzną kreskowaną zaznaczono wartości średnie pierwszej harmonicznej częstotliwości uszkodzeniowej bieżni wewnętrznej. We

9 wszystkich badanych przypadkach uszkodzeń pierwsza harmoniczna jest widoczna, choć w dwóch łożyskach niewielka (łożyska nr 1 i 14). 1,00 f w1 =134,56 Hz 0,10 0,01 Przyspieszenie [m/s ] Nr łożyska Częstotliwość [Hz] 14 Rys. 3. Widma przyspieszenia drgań łożysk z uszkodzoną bieżnią wewnętrzną (nr 11-14) oraz łożyska nieuszkodzonego (nr 19) Fig. 3. Acceleration spectra of vibration in bearings with inner race fault (11, 1, 13, 14)) and in healthy bearing (19) 4.3. BADANIA DRGAŃ ŁOŻYSK Z USZKODZONĄ KULKĄ Do badania widma częstotliwościowego łożysk z uszkodzoną kulką użyto czterech łożysk o różnym stopniu uszkodzenia kulki (tabela 1). Wartości średnie częstotliwości poszczególnych harmonicznych związanych z uszkodzeniem elementu tocznego wyznaczonych na podstawie zależności (4) zestawiono w tabeli 4. Tab. 4. Częstotliwość uszkodzeniowa kulki łożyska i jej harmoniczne Rząd harmonicznej f k Częstotliwość [Hz] 59, 118,4 177,6 36,7 95,9 355,1 414,3 473,5 53,7 591,9

10 Harmoniczne częstotliwości uszkodzeniowej kulki łożyska są najtrudniejsze do zidentyfikowania i są znacznie mniej wyraźne niż harmoniczne częstotliwości uszkodzeniowych bieżni. Związane jest to z faktem, że w trakcie pracy łożyska element toczny kulka przyjmuje różne, zmienne w czasie położenia względem bieżni. Natomiast uszkodzenie kulki zrealizowane było punktowo. Pierwsza harmoniczna zazwyczaj ma tak małą amplitudę, że praktycznie jest nierozpoznawalna. Taką sama wartość 1,00 f k1 =59,18 Hz f k =118,46 Hz 0,10 0,01 Przyspieszenie [m/s ] Nr łożyska Częstotliwość [Hz] 10 Rys. 4. Widma przyspieszenia drgań łożysk z uszkodzoną kulką (nr 7-10) oraz nieuszkodzonego (nr 19) Fig. 4. Acceleration spectra of vibration in bearings with ball fault (7, 8, 9, 10) and in healthy bearing (19) amplitudy przyspieszenia dla tej częstotliwości obserwuje się w łożysku nieuszkodzonym. Wyraźniejsze są harmoniczne druga i trzecia i kolejne harmoniczne parzyste, a więc czwarta, szósta i ósma. Trudno więc wskazać szczególnie przydatne do detekcji harmoniczne jednakże do dalszej analizy wybrano drugą i trzecią harmoniczną. Graficzne zestawienie zbiorcze wyników badań czterech łożysk uszkodzonych oraz łożyska nieuszkodzonego (nr 19) wykonanych w zakresie pomiarowym 00Hz przedstawiono na rysunku 4. Na rysunku płaszczyznami kreskowanymi zaznaczono wartości średnie pierwszej i drugiej harmonicznych częstotliwości uszkodzeniowej kulki. We wszystkich badanych przypadkach uszkodzeń pierwsza harmoniczna jest

11 słabo widoczna. Druga harmoniczna w trzech przypadkach ma już istotną wartość amplitudy przyspieszenia BADANIA DRGAŃ ŁOŻYSK WYEKSPLOATOWANYCH Do badania widma częstotliwościowego łożysk o uszkodzeniach ogólnych (długotrwała eksploatacja) użyto dwóch łożysk. Zestawienie wyników badań tych łożysk oraz łożyska nieuszkodzonego (nr 19) wykonanych w zakresie pomiarowym 00Hz przedstawiono na rysunku 5. 1,00 f z1 =91 Hz f z =18 Hz 0,10 0,01 Przyspieszenie [m/s ] Nr łożyska Częstotliwość [Hz] 16 Rys. 5. Widma przyspieszenia drgań łożysk z uszkodzeniami ogólnymi (nr 15 i 16) oraz łożyska nieuszkodzonego (nr 19) Fig. 5. Acceleration spectra of vibration in exploited bearings (15, 16) and in healthy bearing (19) Na rysunku płaszczyznami kreskowanymi zaznaczono wyraźnie widoczne wartości pierwszej i drugiej harmonicznych częstotliwości uszkodzeniowej bieżni zewnętrznej. Wyniki wskazują, że w obydwu badanych łożyskach wyeksploatowanych najmocniej uszkodzona była bieżnia zewnętrzna. Jednakże widma drgań uzyskane dla tych łożysk i porównane z widmami łożysk nieuszkodzonych wskazują, że łożyska miały uszkodzone również bieżnie wewnętrzne i kulki.

12 5. PODSUMOWANIE Wartości częstotliwości obliczone na podstawie geometrii łożyska nie odbiegają w znaczny sposób od wartości wyznaczonych na drodze eksperymentu. Wobec tego mogą być brane pod uwagę przy identyfikacji rodzaju uszkodzonego elementu łożyska. Zastosowanie pomiaru przyspieszenia drgań pozwoliło na wyodrębnienie poszczególnych harmonicznych uszkodzeniowych nawet przy stosunkowo niewielkim stopniu uszkodzenia poszczególnych elementów. Najlepiej rozpoznawalne okazały się uszkodzenia bieżni zewnętrznej. Najtrudniejsze do identyfikacji są harmoniczne częstotliwości uszkodzeń kulki łożyska, co wynika ze zmiennego ułożenia się kulki w koszyku względem bieżni. Wydaje się więc, że wykrywanie uszkodzeń łożysk w oparciu o analizę częstotliwościową przyspieszenia drgań może znaleźć zastosowanie w prostych systemach diagnozujących stan maszyn elektrycznych, bez konieczności stosowania wyspecjalizowanych metod i przyrządów. LITERATURA [1] CEMPEL CZ., TOMASZEWSKI F. (ed.), Diagnostyka maszyn, MCNEMT Radom, 199 [] CHOW M. Y. i inni, Neural-network-based motor rolling bearing fault diagnosis, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 47, no. 5, 000 [3] DWOJAK J., RZEPIELA M., Diagnostyka drganiowa stanu maszyn i urządzeń, Biuro Gamma, Warszawa, 1999 [4] DZIERŻANOWSKI A., SZYMANIEC S., Diagnostyka eksploatacyjna silników indukcyjnych, Wiadomości Elektrotechniczne, 1998, nr 4, Materiały IV Sympozjum SPE-98 W Elektrowni Opole [5] KOWALSKI CZ. T., Stan obecny i tendencje rozwojowe metod monitorowania i diagnostyki napędów z silnikami indukcyjnymi, Wiadomości Elektrotechniczne, rok LXXI, nr 4, 003, s [6] KOWALSKI CZ. T., Zagadnienia diagnostyki eksploatacyjnej napędów elektrycznych z silnikami indukcyjnymi, mat. konf. Układy Napędowe i Energoelektroniczne w Przemyśle UNAPEN 99, Łódź 1999, str [7] PN-IEC 34-14, Drgania mechaniczne określonych maszyn o wzniosach osi wału 56 mm i większych [8] PN-90/N-01358, Drgania. Metody pomiarów i oceny drgań maszyn. [9] PN-ISO 10816, Ocena drgań maszyn na podstawie pomiarów na częściach niewirujących FAULT DETECTION OF BEARINGS ELEMENTS IN INDUCTION MOTORS BASED ON VIBRATION SPECTRAL ANALYSIS The paper deals with method of mechanical fault detection of rolling bearing elements in induction motors based on vibration spectral analysis. Possibilities of fault detection and recognition in bearing elements, such as: outer and inner races, balls, were tested experimentally. The low power induction motor with different bearing faults was tested. The set of 0 rolling bearings, consisted of 4 healthy bearings, 14 damaged bearings with known fault type and used bearings with unknown fault type was prepared for research. Based on experiments the evolution of proposed detection method of rolling bearing damages was performed from point of view of its application in diagnostic systems for electrical machines.