Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rozruch silnika indukcyjnego zasilanego napięciem zawierającym subharmoniczne

Gnaciński Piotr, Hallmann Damian

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 11

2--8

PL

W niektórych systemach elektroenergetycznych w przebiegu napięcia mogą występować subharmoniczne i interharmoniczne – odpowiednio składowe o częstotliwości mniejszej, niż składowa podstawowa lub niebędące jej całkowitą wielokrotnością. Subharmoniczne i interharmoniczne wywierają szczególnie negatywny wpływ na maszyny wirujące. W artykule zawarto analizę wpływu subharmonicznych napięcia na rozruch silnika indukcyjnego. Wyniki dwuwymiarowych obliczeń polowych przedstawiono dla silnika indukcyjnego klatkowego o mocy 3 kW.

EN

In some power systems there may occur voltage subharmonics and interharmonics – components of frequency less than the fundamental component or not being its integer multiple, respectively. Subharmonics and interharmonics exert particularly harmful impact on the rotating machinery. This paper discusses the effect of voltage subharmonics on the start of an induction motor. Results of 2D finite method computations are presented for a 3-kW cage induction motor.

2

Preservation of the asynchronous motor operational resource and reduction of the additional thermal wear under reduced voltage starting

Hussienat Lina H., Qawaqzeh Mohamed, Vovk Oleksandr, Halko Serhii, Ostroverkhov Mykola, Sabo Andrii, Miroshnyk Oleksandr, Shchur Taras, Tomczuk Krzysztof, Tomczuk Piotr, Chrzanowicz Marcin

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 8

73--84

EN

The paper considers the process of starting an asynchronous motor under reduced voltage conditions. A method for calculating the acceleration time of an electric motor is proposed, and its thermal state during the starting and post ‑starting periods is analyzed. The criterion for assessing of the starting mode is substantiated – additional thermal wear of the insulation. A circuit solution for facilitating the starting mode of an electric motor with a decrease in supply voltage is developed using this parameter.

PL

W artykule zbadano proces rozruchu silnika asynchronicznego w warunkach obniżonego napięcia. Zaproponowano metodę obliczania czasu rozpędzania silnika elektrycznego oraz przeprowadzono analizę jego stanu cieplnego w okresie rozruchu i po rozruchu. Uzasadnione jest kryterium oceny trybu rozruchu – dodatkowe zużycie termiczne izolacji. Wykorzystując ten parametr, opracowano rozwiązanie obwodu urządzenia ułatwiającego rozruch silnika elektrycznego w przypadku zmniejszenia napięcia zasilania.

3

Methods and algorithms for analyzing steady-state modes and characteristics of the wound rotor induction motor

Malyar Vasyl, Hamola Orest, Maday Volodymyr, Vasylchyshyn Ivanna

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 3

239--242

EN

Mathematical models have been developed to analyze the starting modes of an electric drive based on an induction motor with a phase rotor, which allow determining the values of the resistances of rheostat sections in the rotor circuit and performing mathematical modeling of the starting modes of the electric drive. The calculation is based on the developed mathematical model of the motor, which takes into account the saturation of the magnetic circuit based on the magnetization characteristics of the main magnetic flux and leakage fluxes in the stator and rotor.

PL

Opracowano modele matematyczne do analizy trybów rozruchu napędu elektrycznego opartego na silniku indukcyjnym z wirnikiem fazowym, które pozwalają na określenie wartości rezystancji sekcji reostatu w obwodzie wirnika i przeprowadzenie modelowania matematycznego trybów rozruchu napędu elektrycznego. Obliczenia oparte są na opracowanym modelu matematycznym silnika, który uwzględnia nasycenie obwodu magnetycznego na podstawie charakterystyk magnesowania głównego strumienia magnetycznego i strumieni rozproszenia w stojanie i wirniku.

4

Mathematical model of an induction motor with consideration of current displacement in rotor bars using Matlab/Simulink

Malyar Vasyl, Hoholyuk Oksana, Hamola Orest, Vasylchyshyn Ivanna, Maday Volodymyr

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 3

259--262

EN

A mathematical model of an induction motor with a squirrel-cage rotor is proposed that takes into account the saturation of the magnetic system and the current displacement in the rotor bars. In order to take into account the saturation of the main magnetic flux, the main magnetization curve is used. To take into account the current displacement, the bars along with the short-circuited rings are partitioned into n layers in height. As a result n windings on the rotor are coupled to the main magnetic flux and covered by different magnetic leakage fluxes.

PL

Zaproponowano model matematyczny silnika indukcyjnego z wirnikiem klatkowym, który uwzględnia nasycenie układu magnetycznego i przesunięcie prądu w prętach wirnika. Aby uwzględnić nasycenie głównego strumienia magnetycznego, wykorzystano główną krzywą magnesowania. Aby uwzględnić przesunięcie prądu, pręty wraz z zwartymi pierścieniami podzielono na n warstw wysokości. W rezultacie n uzwojeń na wirniku jest sprzężonych z głównym strumieniem magnetycznym i pokrytych różnymi strumieniami rozproszenia magnetycznego.

5

Kompensacja zewnętrznego pola magnetycznego w otoczeniu silników indukcyjnych

Mikoś Jan, Rossa Robert, Berhausen Sebastian, Paszek Stefan

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 1

101--107

PL

W artykule opisano badania metodami numerycznymi układu kompensacji rozproszonego pola magnetycznego, generowanego w otoczeniu trójfazowego silnika indukcyjnego. Analizę rozproszonego pola magnetycznego przeprowadzono dla 4-biegunowego silnika o mocy znamionowej 100 kW, w punkcie pracy znamionowej, przy wyłączonym oraz włączonym układzie kompensacyjnym. Obliczenia rozkładu rozproszonego pola magnetycznego przeprowadzono w programie ANSYS Maxwell 2D z wykorzystaniem dwuwymiarowej analizy rozkładu pola metodą elementów skończonych dla stanów przejściowych. Przeanalizowano wpływ poziomu nasycenia w obwodzie magnetycznym silnika na skuteczność działania układu kompensującego pole rozproszone oraz na parametry eksploatacyjne silnika.

EN

The article describes the study using numerical methods of the stray magnetic field compensation system generated around a three phase induction motor. The analysis of the stray magnetic field was carried out for a 4-pole motor with a rated power of 100 kW, at the rated operating point, with the compensation system turned off and on. Calculations of the scattered magnetic field distribution were performed in the ANSYS Maxwell 2D program using a two-dimensional analysis of the field distribution using the finite element method for transient states. The influence of the saturation level in the motor's magnetic circuit on the effectiveness of the stray field compensation system and on the motor's operating parameters was analyzed.

6

Experimental results of inverter faults impact on the performances of SPWM and SVPWM control techniques

Horri Noureddine, Boudinar Ahmed Hamida, Aimer Ameur Fethi, Khodja Mohamed Amine

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 9

117--126

EN

Induction motors are widely used in industry due to the development of electronic power switch technology used in variable speed drives and controls. Indeed, several control strategies have been developed to control the speed of these motors such as sinusoidal PWM control and space vector PWM control techniques. Several studies have shown that space vector PWM control is more efficient than sinusoidal PWM technique based on the low THD obtained. However, this advantage can be affected by the failure of electronic switches such as IGBTs. In this paper, a time and spectral analysis are applied on experimental signals in order to investigate the impact of the IGBT open circuit (OC) fault on the performance of these control strategies.

PL

Silniki indukcyjne są szeroko stosowane w przemyśle ze względu na rozwój technologii elektronicznego przełącznika mocy stosowanej w napędach o zmiennej prędkości i układach sterowania. Rzeczywiście, opracowano kilka strategii sterowania w celu kontrolowania prędkości tych silników, takich jak sinusoidalne sterowanie PWM i techniki sterowania PWM wektorem przestrzennym. Kilka badań wykazało, że sterowanie PWM wektorem przestrzennym jest bardziej wydajne niż technika sinusoidalnego PWM w oparciu o uzyskane niskie THD (Total Harmonic Distortion, Współczynnik Zawartości Harmonicznych). Jednak ta zaleta może zostać naruszona przez awarię przełączników elektronicznych, takich jak IGBT. W niniejszym artykule, zastosowano analizę czasową i widmową sygnałów eksperymentalnych w celu zbadania wpływu awarii obwodu otwartego IGBT (OC) na wydajność tych strategii sterowania.

7

Double-voltage double-speed induction motor

Gwoździewicz Maciej, Kisielewski Piotr

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 2

154--156

EN

The paper deals with double-voltage double-speed induction motor. The motor is used in Polish copper mine where low voltage supply is being modernized – the voltage is being increased from 500 V up to 1 000 V. Double-speed induction motors are widely used in mines to drive fans. This solution is much cheaper and more reliable in comparison with induction motor supplied by frequency inverter. Possibility of electric motor speed decrease by 50% is often sufficient. In case of fan drive decrease of the motor speed two times the motor input power decreases then about eight times so this is extremely financially rewarding [2, 3, 4] Double-voltage double-speed induction motors are offered on the market but they consist of two different magnetic cores and windings. The motor presented in the article has only one magnetic core. The motor rotor has squirrel cage made of copper bars. The motor stator contains switchable winding which has 21 terminals which are connected to the 3 contactors. The supply of the presented motor is the same like in case of the standard Dahlander pole changing single-voltage double-speed motor supply.

PL

Artykuł dotyczy dwunapięciowego dwubiegowego silnika indukcyjnego. Silnik jest używany w polskiej kopalni miedzi, w której sieć zasilająca niskiego napięcia jest modernizowana – napięcie znamionowe sieci jest podnoszone z 500 V do 1 000 V. Silniki indukcyjne dwubiegowe są powszechnie używane w kopalniach do napędu wentylatorów. To rozwiązanie jest znacznie tańsze i pewniejsze w porównaniu do silników indukcyjnych zasilanych przez falownik. Możliwość obniżenia prędkości obrotowej silnika o 50% jest często wystarczająca. W przypadku napędu wentylatorów dwukrotne obniżenie prędkości obrotowej silnika powoduje obniżenie wejściowej mocy silnika o około 8 razy, dlatego to rozwiązanie jest wyjątkowo ekonomiczne [2, 3, 4]. Dwunapięciowe dwubiegowe silniki indukcyjne są oferowane na rynku, ale składają się one z dwóch osobnych magnetowodów i uzwojeń. Silnik prezentowany w artykule posiada tylko jeden magnetowód. Wirnik silnika posiada zwartą klatką wykonaną z prętów miedzianych. Stojan silnika posiada uzwojenie przełączalne posiadające 21 zacisków, które są podłączone do 3 styczników. Zasilanie zaprezentowanego silnika jest identyczne jak zasilanie standardowego jednonapięciowego dwubiegowego silnika z uzwojeniem stojana w układzie Dahlandera.

8

Application of the IBC controller for nonlinear processes on the example of an induction motor

Benheniche Abdelhak, Berrezzek Farid, Zebiri Fouad, Bouchama Ziyad, Essounbouli Nadjib

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 6

188--194

EN

This study introduces a control method for induction motors that merges a nonlinear observer, relying on the circle criterion, with integral Backstepping control (IBC). This approach handles nonlinearities better than traditional methods. Using the Lyapunov theory, the system’s stabil ity is assured. Integral action enhances the controller’s robustness against uncertainties and disturbances. Three goals; trajectory tracking, distur bance rejection, and steady–state stability are achieved. Simulations demonstrate effectiveness in varied conditions.

PL

W niniejszym badaniu przedstawiono metodę sterowania silnikami indukcyjnymi, która łączy nieliniowego obserwatora, opierając się na kryterium okręgu, z całkowym sterowaniem Backstepping (IBC). To podejście lepiej radzi sobie z nieliniowościami niż tradycyjne metody. Dzięki teorii Lyapunowa stabilność układu jest zapewniona. Działanie całkowe zwiększa odporność sterownika na niepewności i zakłócenia. Osiągnięto trzy cele: śledzenie trajektorii, odrzucanie zakłóceń i stabilność stanu ustalonego. Symulacje wykazują skuteczność w różnych warunkach.

9

Analiza stanów dynamicznych układów napędowych z długim wałem

Figura Radosław, Nowak Marcjan, Mizera Radosław

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 1

148--151

PL

Układy napędowe z długim wałem transmisyjnym będące przedmiotem niniejszej analizy realizują określone zadania w procesie technologicznym. Artykuł ma na celu dokonanie analizy stanów dynamicznych układów napędowych z długim wałem na podstawie badań eksperymentalnych dla wałów o różnych parametrach.

EN

Drive systems with a long transmission shaft, which are the subject of this analysis, perform specific tasks in the technological process. The aim of the article is to analyze the dynamic states of drive systems with a long shaft based on experimental tests for shafts with various parameters.

10

Wspomaganie komputerowe analizy możliwych przyczyn awarii węzła łożyskowego silnika indukcyjnego chłodzonego wodą

Bogucki Paweł

Napędy i Sterowanie

|

2025

|

R. 27, nr 1

40--43

PL

Artykuł prezentuje możliwą analizę węzła łożyskowego indukcyjnego silnika chłodzonego wodą na etapie projektowym mającą na celu zidentyfikowanie możliwych potencjalnych przyczyn niepoprawnej pracy i podjęcie próby ich wyeliminowania już na etapie projektowym.

EN

This article presents use of analysis of water-cooled induction motor bearing node during designing for identification of potential failure causes and attempt to eliminate them while still in designing phase.

11

Modelowanie termicznego stanu ustalonego silnika indukcyjnego z wirnikiem zewnętrznym o dużej gęstości mocy typu LEMoK IM 270 o mocy PN = 65 kW

Opach Szczepan, Mitka Krystian

Materials Science and Welding Technologies / Technologie Materiałowe i Spawalnicze

|

2025

|

Vol. 69, No. 3

42--50

PL

W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania metody elementów skończonych (MES) oraz obliczeniowej mechaniki płynów (CFD) w oprogramowaniu Ansys Fluent do modelowania termicznego stanu ustalonego maszyn elektrycznych chłodzonych cieczą, na przykładzie silnika indukcyjnego z wirnikiem zewnętrznym typu LEMoK IM 270 o mocy znamionowej PN= 65 kW i prędkości znamionowej nN= 7917 min-1 .

EN

The article explores the application of the Finite Element Method (FEM) and Computational Fluid Dynamics (CFD) using ANSYS Fluent so ware for thermal steady-state modelling of liquid-cooled electric machines, demonstrated using the LEMoK IM 270 induction motor with an external rotor, having rated power PN= 65 kW and rated speed nN= 7917 min-1 .

12

A flying start method for sensorless induction machine-based electric drives

Wachowiak Daniel

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2025

|

Vol. 73, nr 4, Special Section

art. no. e154206

EN

This paper presents an analysis of a proposed flying start method for sensorless electric drives based on an induction machine. The method introduces two stages. In the first stage, the rotor speed is estimated using the step response of the machine, which enables coarse estimation of the speed and direction of rotation, helping to reduce the initial slip. The second stage introduces an intermediate control system to facilitate the machine restart and assist the speed observer in converging. Simulation and experimental studies demonstrate that the method successfully restarts the machine with an unknown initial rotor speed without exceeding the nominal current. The auxiliary control system fully excites a 5.5 kW machine within 300 ms during the flying start, after which it is possible to transition to the target control system.

13

The simulation studies on the induction motor sensorless field oriented control with the MRAS-based speed estimator including the rotor deep-bar effect

Utrata Grzegorz, Rolek Jarosław

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 7

185--190

EN

he paper presents the selected results from the simulation studies on the induction motor (IM) speed-sensorless field oriented control. The rotor flux space vector components and rotor speed were obtained from the MRAS-based speed estimator. This estimator was formulated on the IM space vector model which enables to model the rotor impedance variability resulting from the rotor deep-bar effect by the cascade-connected two-terminal-pair networks with rotor equivalent resistances and leakage inductances.

PL

W artykule zaprezentowano wybrane wyniki badań symulacyjnych bezczujnikowego polowo-zorientowanego układu regulacji prędkości kątowej silnika indukcyjnego (SI). Składowe wektora przestrzennego strumienia wirnika oraz prędkość kątowa odtwarzane były w tym układzie za pomocą estymatora typu MRAS. Estymator ten został sformułowany na podstawie modelu matematycznego SI z wieloobwodowym odwzorowaniem zmienności impedancji wirnika wynikającej ze zjawiska wypierania prądu.

14

The impact of Adaptive Fuzzy Logic on the regulation of induction motor speed

Bouzidi Mohammed, Nasri Abdelfatah, Rahmoune Ben Mohamed, Benatallah Mohammed

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 7

135--139

EN

This study presents a novel approach to developing an adaptive fuzzy logic controller to regulate the speed of a three-phase induction motor. In this paper, we introduce the motor model and various control schemes, such as vector control and PI controllers. We use simulations to test how well two fuzzy controllers, RLF3 and RLF5, can accurately track speed and ignore disturbances, and then we compare their performance to that of a PI controller. Ultimately, it was discovered that fuzzy controllers, particularly the RLF5 controller, possess the ability to diminish the PI response while also exhibiting enhanced speed, greater resilience to parameter variations, and reduced power consumption.

PL

Niniejszy dokument przedstawia zaprojektowany adaptacyjny sterownik logiczny do regulacji prędkości silnika indukcyjnego trójfazowego. Przedstawiamy schematy sterowania i modele silnika, w tym sterowniki wektorowe i PI. Symulacje pokazują, że wydajność sterowników RLF3 i RLF5 w zakresie śledzenia prędkości i odrzucania zakłóceń jest porównywalna z wydajnością sterownika PI. Stwierdzono ostatecznie, że niejasne sterowniki, zwłaszcza RLF5, mogą zmniejszyć reakcję PI, jednocześnie będąc szybszymi, bardziej odpornymi na zmiany parametrów i zużywającymi mniej energii.

15

Robustness enhancement of fractionalized order proportional integral controller for speed control of indirect field-oriented control induction motor

Ousaadi Zahira, Akroum Hamza, Idir Abdelhakim

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 3

166--171

EN

his article presents a novel approach for controlling an induction motor (IM) drive using a fractionalized order proportional integral (FrOPI) controller within an indirect field-oriented control (IFOC) scheme. In contrast to the conventional Integer Order PI controllers (IOPI), the FrOPI controllers demonstrate enhanced performance owing to their nonlinear characteristics and the inherent iso-damping property of fractional order operators. The performance of the induction motor is thoroughly assessed under various conditions, including starting, running, speed reversal, and sudden changes in load torque. Simulation results are then presented to confirm the effectiveness of the induction motor drive when utilizing the FrOPI controller.

PL

Ten artykuł prezentuje nowatorskie podejście do sterowania napędem silnika indukcyjnego (IM) za pomocą regulatora ułamkowego rzędu typu proporcjonalno-całkowego (FrOPI) w ramach pośredniego sterowania zorientowanego na pole (IFOC). W przeciwieństwie do konwencjonalnych regulatorów PI o całkowitym rzędzie (IOPI), regulatory FrOPI wykazują poprawioną wydajność dzięki swoim nieliniowym właściwościom i wrodzonej właściwości izodempingowej operatorów rzędu ułamkowego. Wydajność silnika indukcyjnego jest dokładnie oceniana w różnych warunkach, w tym podczas rozruchu, pracy, zmiany prędkości i nagłych zmian momentu obciążenia. Wyniki symulacji są następnie przedstawione w celu potwierdzenia skuteczności napędu silnika indukcyjnego przy użyciu regulatora FrOPI.

16

Induction motor failures detection using motor current signal analysis (MCSA) and two-step support vector machine (SVM) classifier

Ghediri Abdelhalim, Goléa Noureddine

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 2

272--278

EN

The induction motor, because of its robustness, is very widespread in the industrial environment. Its use is firstly at the training of nonvariable speed systems. Today, with the improvement of the power electronics, the asynchronous motor can be servo-controlled both in torque and speed. The asynchronous machine is no longer limited to constant speed applications. It is therefore found more and more in electric traction, but also in electromechanical actuators which require a control in position and for which this type of engine was not previously usable, but it is not immune to several anomalies in the industrial field, such as breaks in bars, short circuits, misalignment. So then this article enters the diagnostic framework, through the use of the SVM formalism for the localization of electrical faults in induction motor. This study is based on the stepwise application of the SVM, firstly, the nature of the fault (break of bar or short circuit of turns in the phases of the stator) is compared with the normal behavior of the asynchronous machine, this step requires the use of the SVM one against one (One vs. One). Secondly we consider the fault detected by the first analysis and try to rank it and classify it among different classes of faults of the same nature, which can give a degree of severity a reliable decision to maintenance expertise. It uses the technique of one against all (One vs. All). The proposed approach is based on the use of feature extraction especially the amplitudes and frequencies, reflecting the behavior of the induction motor, using the Motor Current Signal Analysis (MCSA); then the classification of these characteristics is realized by SVM method. The SVM classification is conducted on a 1Kw induction machine experimental benchmark with different faulty operating conditions.

PL

Silnik indukcyjny, ze względu na swoją wytrzymałość, jest bardzo rozpowszechniony w środowisku przemysłowym. Jego zastosowanie to przede wszystkim trening systemów bez zmiennej prędkości. Obecnie, wraz z udoskonaleniem elektroniki mocy, silnik asynchroniczny może być sterowany serwomechanizmem zarówno pod względem momentu obrotowego, jak i prędkości. Maszyna asynchroniczna nie jest już ograniczona do zastosowań o stałej prędkości. Dlatego coraz częściej znajduje się w trakcji elektrycznej, ale także w siłownikach elektromechanicznych, które wymagają kontroli położenia i dla których ten typ silnika nie był wcześniej używany, ale nie jest odporny na kilka anomalii w dziedzinie przemysłu, takich jak pęknięcia prętów, zwarcia, niewspółosiowość. Tak więc ten artykuł wchodzi w ramy diagnostyczne, poprzez wykorzystanie formalizmu SVM do lokalizacji uszkodzeń elektrycznych w silniku indukcyjnym. Niniejsze badanie opiera się na stopniowym stosowaniu SVM, po pierwsze, charakter usterki (przerwanie szyny lub zwarcie zwojów w fazach stojana) jest porównywany z normalnym zachowaniem maszyny asynchronicznej, ten krok wymaga użycia SVM jeden na jednego (jeden na jednego). Po drugie, rozważamy usterkę wykrytą podczas pierwszej analizy i próbujemy ją uszeregować i sklasyfikować wśród różnych klas usterek o tym samym charakterze, co może dać pewien stopień dotkliwości ekspertom w zakresie konserwacji. Wykorzystuje technikę jeden przeciwko wszystkim (jeden przeciwko wszystkim). Proponowane podejście opiera się na wykorzystaniu ekstrakcji cech, zwłaszcza amplitud i częstotliwości, odzwierciedlających zachowanie silnika indukcyjnego, z wykorzystaniem analizy sygnatury prądu silnika (MCSA); wówczas klasyfikacja tych cech jest realizowana metodą SVM. Klasyfikacja SVM jest przeprowadzana na doświadczalnym wzorcu porównawczym maszyny indukcyjnej o mocy 1 kW z różnymi wadliwymi warunkami pracy

17

Analiza stanów dynamicznych układów napędowych z długim wałem

Figura Radosław, Nowak Marcjan, Mizera Radosław

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 6

176--179

PL

Układy napędowe z długim wałem transmisyjnym będące przedmiotem niniejszej analizy realizują określone zadania w procesie technologicznym. Artykuł ma na celu dokonanie analizy stanów dynamicznych układów napędowych z długim wałem na podstawie badań eksperymentalnych dla wałów o różnych parametrach.

EN

Drive systems with a long transmission shaft, which are the subject of this analysis, perform specific tasks in the technological process. The aim of the article is to analyze the dynamic states of drive systems with a long shaft based on experimental tests for shafts with various parameters.

18

An effective approach for electric motor fault diagnosis using deep learning

Padmavathi R., Aravinda K., Vetrivel M., Santhana Lakshmi C., Satheesh Kumar R., Sivakumar S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 6

253--256

EN

Induction motors have versatile applications across various industries. However, during their integration into different systems, they can be susceptible to a range of failures such as broken bars and interturn faults. To mitigate the risks of unforeseen motor breakdowns, this study introduced an Artificial Neural Network (ANN) based fault detector to assess the severity of fault conditions. The primary goal is to enhance the reliability and longevity of induction motors by promptly identifying potential issues. In this proposed model, Levenberg–Marquardt back-propagation algorithm is utilised for training and the ANN was subjected to testing under both healthy and five distinct fault conditions of the electrical machine.The results obtained from the experimentation phase are promising, revealing that the proposed ANN topology exhibits a noteworthy accuracy level of around 96%. This accuracy surpasses that of the pre-existing topology, indicating a significant advancement in fault detection capability.

PL

Silniki indukcyjne mają wszechstronne zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Jednakże podczas integracji z różnymi systemami mogą być podatne na szereg awarii, takich jak pęknięte pręty i uszkodzenia międzyzwojowe. Aby ograniczyć ryzyko nieprzewidzianych awarii silnika, w badaniu wprowadzono detektor usterek oparty na sztucznej sieci neuronowej (ANN) w celu oceny powagi warunków awarii. Głównym celem jest zwiększenie niezawodności i trwałości silników indukcyjnych poprzez szybką identyfikację potencjalnych problemów. W proponowanym modelu do uczenia wykorzystano algorytm propagacji wstecznej Levenberga-Marquardta, a sieć SSN poddano testom zarówno w warunkach prawidłowego działania, jak i w pięciu odrębnych stanach usterek maszyny elektrycznej. Wyniki uzyskane w fazie eksperymentów są obiecujące i ujawniają, że zaproponowany model Topologia SSN charakteryzuje się godnym uwagi poziomem dokładności wynoszącym około 96%. Dokładność ta przewyższa dokładność istniejącej topologii, co wskazuje na znaczny postęp w zakresie możliwości wykrywania usterek.

19

AI-based field-oriented control for induction motors

Benmalek Elmehdi, Rayyam Marouane, Gege Ayoub, Ennasiri Omar, Ezzaidi Adil

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2024

|

T. 14, nr 4

75--81

EN

The current article deals with the implementation of Reinforcement Learning based Field Oriented Control (FOC) for the induction motors (IM). It is pertinent to mention that although conventional controllers like PID are widely used in FOC induction, they are model-based and face problems such as parameter adjustment. PID controllers need to be tuned because of the approximations of the model, variations of the parameters during operation,and the external disturbances that are uncertain and unpredictable. RL is a machine learning approach that is model-free which can adaptto the variations and disturbances. Therefore, these controllers can be an excellent alternative to the conventional controllers. In this study,an RL-based controller was used to control the speed of the induction motor using the FOCand spacevector modulation (SVM). Computational simulations weredone using the MATLAB/SIMULINK to test the controllers’ performance under different operating conditions. This study highlights the effectivenessof RL in optimizing IM control, offering potential benefits in various industrial and automation applications.

PL

Niniejszy artykuł dotyczy implementacji uczenia ze wzmacnianiem (Reinforcement Learning–RL) opartego na sterowaniu polowym (FOC) dla silników indukcyjnych (IM). Należy wspomnieć, że chociaż konwencjonalne regulatory, takie jak PID, są szeroko stosowane windukcji FOC, są one oparte na modelu i napotykają problemy, takie jak dostosowanie parametrów. Regulatory PID muszą być dostrajane ze względu na przybliżenia modelu, zmiany parametrów podczas pracy,oraz zewnętrzne zakłócenia, które są niepewne i nieprzewidywalne. RLto podejście oparte na uczeniu maszynowym, które jest wolne od modelu i może dostosowywać się do zmian i zakłóceń. Dlatego też regulatory temogą być doskonałą alternatywą dla konwencjonalnych regulatorów. W niniejszym badaniu do sterowania prędkością silnika indukcyjnego wykorzystano sterownik oparty na RL, wykorzystujący FOC i modulację wektora przestrzennego (SVM). Symulacje obliczeniowe przeprowadzono przy użyciu MATLAB/SIMULINK w celu przetestowania wydajności sterowników w różnych warunkach pracy. Badanie to podkreśla skuteczność RL w optymalizacji sterowania IM, oferując potencjalne korzyści w różnych zastosowaniach przemysłowych i automatyzacji.

20

Fault diagnosis of electrical faults of three-phasei nduction motors using acoustic analysis

Glowacz Adam, Sulowicz Maciej, Kozik Jarosław, Piech Krzysztof, Glowacz Witold, Li Zhixiong, Brumercik Frantisek, Gutten Miroslav, Korenciak Daniel, Kumar Anil, Lucas Guilherme Beraldi, Irfan Muhammad, Caesarendra Wahyu, Lui Hui

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 1

art. no. e148440

EN

Fault diagnosis techniques of electrical motors can prevent unplanned downtime and loss of money, production, and health. Various parts of the induction motor can be diagnosed: rotor, stator, rolling bearings, fan, insulation damage, and shaft. Acoustic analysis is non-invasive. Acoustic sensors are low-cost. Changes in the acoustic signal are often observed for faults in induction motors. In this paper, the authors present a fault diagnosis technique for three-phase induction motors (TPIM) using acoustic analysis. The authors analyzed acoustic signals for three conditions of the TPIM: healthy TPIM, TPIM with two broken bars, and TPIM with a faulty ring of the squirrel cage. Acoustic analysis was performed using fast Fourier transform (FFT), a new feature extraction method called MoD-7 (maxima of differences between the conditions), and deep neural networks: GoogLeNet, and ResNet-50. The results of the analysis of acoustic signals were equal to 100% for the three analyzed conditions. The proposed technique is excellent for acoustic signals. The described technique can be used for electric motor fault diagnosis applications.