Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Speed control of doubly fed induction motor using backstepping control with interval type-2 fuzzy controller

Herizi Abdelghafour, Rouabhi Riyadh, Zemmit Abderrahim

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 3

art. no. 2023301

EN

The control of the doubly-fed induction motor is a complex operation because of this motor characterised by a non-linear multivariable dynamics, having settings that change over time and a significant link between the mechanical component and magnetic behavior (flux) (speed and couple). This article then proposes a new strategy of a robust control of this motor, which is decoupled due to the stator flux’s direction. The proposed control is integrated with the backstepping control which based on Lyapunov theory; this approach consists in constructively designing a control law of nonlinear systems by considering some state variables as being virtual commands, and the important branch of artificial intelligence type-2 fuzzy logic. The hybrid control backstepping-fuzzy logic consists in replacing the regulators applied to the backstepping control by regulators based on type-2 fuzzy logic. This control will be evaluated by numerous simulations where there is a parametric and non-parametric variation.

2

Diagnosis of ITSC fault in the electrical vehicle powertrain system through signal processing analysis

Ouamara Dehbia, Boukhnifer Moussa, Chaibet Ahmed, Maidi Ahmed

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 1

art. no. 2023113

EN

The three-phase induction motor is well suited for a wide range of mobile drives, specifically for electric vehicle powertrain. During the entire life cycle of the electric motor, some types of failures can occur, with stator winding failure being the most common. The impact of this failure must be considered from the incipient as it can affect the performance of the motor, especially for electrically powered vehicle application. In this paper, the intern turn short circuit of the stator winding was studied using Fast Fourier transform (FFT) and Shor-Time Fourier transform (STFT) approaches. The residuals current between the estimated currents provided by the extended Kalman filter (EKF) and the actual ones are used for fault diagnosis and identification. Through FFT, the residual spectrum is sensitive to faults and gives the extraction of inter-turn short circuit (ITSC) related frequencies in the phase winding. In addition, the FFT is used to obtain information about when and where the ITSC appears in the phase winding. Indeed, the results allow to know the faulty phase, to estimate the fault rate and the fault occurrence frequency as well as their appearance time.

3

Analysis of the features of application of vibration diagnostic methods of induction motors of transportation infrastructure using mathematical modeling

Gubarevych Oleg, Gerlici Juraj, Gorobchenko Oleksandr, Kravchenko Kateryna, Zaika Denys

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 1

art. no. 2023111

EN

In the work, studies were carried out on the use of vibration diagnostic methods for monitoring the state of induction motors with a squirrel-cage rotor, operated in electric drives of transport equipment. The most common and difficult-todiagnose damage to an induction motor is turn-to-turn short circuits in the stator winding, which require timely determination and establishment of the degree of damage to prevent an emergency shutdown of the equipment. The main purpose of the study is to establish the most effective areas of application of vibration diagnostic methods in determining the technical condition of the stator of induction motors under load. The experiments were carried out using simulation modeling for cases of turn-to-turn short circuits in one and two phases simultaneously, as well as with the influence of a low-quality supply voltage system on vibration parameters. The results of the work are relevant for further improvement of systems for diagnostic control of drives of transport equipment to increase the efficiency and reliability of their work.

4

Determination of the working energy capacity of the on-board energy storage system of an electric locomotive for quarry railway transport during working with a limitation of consumed power

Kondratieva Liliia, Bogdanovs Arturs, Overianova Liliia, Riabov Ievgen, Goolak Sergey

Archives of Transport

|

2023

|

Vol. 65, iss. 1

119--154

EN

The use of specialized rail rolling stock which is used for transporting ore from the quarry to the crushing plant at mining enterprises is analyzed here. Electric locomotives with an asynchronous traction electric drive and an on-board energy storage system are considered for use. The calculated dependencies of the electric locomotive tractive power were analyzed and it was established that on flat sections of the track profile, the movement is carried out with a power that does not exceed 50% of the nominal one. The movement with the nominal power is carried out on the controlled uphill during the cargo half-passage. To ensure the necessary power for movement in such areas, the use of an on-board energy storage system is proposed, which should feed the traction system while limiting the power consumed from the catenary. This happens when the voltage on the pantograph drops to a minimum level. The aim of this work is to determine the on-board energy storage system parameters during the operation of the electric locomotive with limitation of the power consumed from the traction network. Mathematical models of the energy exchange processes in the electric locomotive traction system have been developed. The criteria for comparing options for calculating the parameters of the on-board energy storage system have been proposed. The criteria take into account the reduction of energy consumption during movement, the efficiency of energy storage, and the complete use of the on-board energy storage system in terms of power and working energy capacity. Based on the calculation results, it was determined that the use of an energy storage device with a power of 3,540 kW and an operating energy capacity of 63.5 kWh provides a 10% reduction in energy consumption, which is being consumed while moving along the sample section of the road. The current that can be consumed by an electric locomotive with such parameters of the on-board energy storage system is limited by 600 A.

5

Automatyka zabezpieczeniowa stacji wysokiego i średniego napięcia z funkcjami predykcji i automatycznego dostrajania członów zabezpieczeniowych

Sajewicz Dariusz, Rybak Dariusz, Klonowski Tomasz

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2022

|

R. 90, nr 11

6--9

PL

Zwiększająca się konsumpcja, rosnące wymagania dotyczące niezawodności dostawy energii elektrycznej do odbiorców oraz trudności związane z budową nowych obiektów elektroenergetycznych są wyzwaniami, z którymi zmierzyć się musi nowoczesna automatyka zabezpieczeniowa. Współczesne cyfrowe sterowniki polowe o znacznych możliwościach obliczeniowych umożliwiają implementację dodatkowych funkcji w postaci procedur obliczeniowych lub algorytmów przetwarzania sygnałów. Pojawia się zatem możliwość przeprowadzenia udoskonaleń klasycznych algorytmów decyzyjnych zabezpieczeń przez budowę zabezpieczeń predykcyjnych i adaptacyjnych. W artykule przedstawiono wyniki prac badawczo-rozwojowych przeprowadzonych w firmie Elektrometal Energetyka nad zabezpieczeniami adaptacyjnymi i predykcyjnymi silników SN.

EN

Increasing consumption, growing requirements for the reliability of electricity supply to consumers, and problems associated with the construction of new electric power facilities are challenges faced by modern protection automation. Modern digital field controllers with significant computational capabilities allow the implementation of additional functions, in the form of computational procedures or signal processing algorithms. Thus, the possibility of carrying out improvements to classical security decision-making algorithms, through the construction of predictive and adaptive protection. The paper presents the results of research and innovation work carried out at Elektrometal Energetyka S.A. on adaptive and predictive protection of MV motors.

6

Minimization of torque ripple in induction motor drive by optimal harmonic elimination

Pratap C. Benin, Selvakumar A. Immanuel, Sathiyan S. Paul, Let G Shine

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 4

36--39

EN

Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter (CH-MLI) is rich in output voltage harmonics. If MLI’s poly-phase output voltage is fed directly as input to drive an induction motor, there is great change in the performance of the motor output. To reduce the lower order harmonics in CH-MLI, a novel selective harmonic elimination method is proposed in this paper. The proposed Cross-Entropy (CE) optimization is implemented to find the optimal switching angle of CH-MLI. The switching angles determined are generated by sinusoidal pulse width modulation in MATLAB based simulation. The performance of CE optimized 11-level CH-MLI connected to an induction motor drive is compared with existing optimization methods. The torque ripple and total harmonics distortion (THD) comparisons are studied. Moreover, Cross-Entropy optimization algorithm simulation results are found superior to the other algorithms in reducing the THD as well as a reduced torque ripple. Using CE optimization technique about 14.45% reduction in torque ripple is attained and 19.14% reduction in THD is found.

PL

Kaskadowy wielopoziomowy falownik H-Bridge (CH-MLI) jest bogaty w harmoniczne napięcia wyjściowego. Jeśli wielofazowe napięcie wyjściowe MLI jest podawane bezpośrednio jako wejście do napędzania silnika indukcyjnego, następuje duża zmiana w wydajności mocy wyjściowej silnika. Aby zredukować harmoniczne niższego rzędu w CH-MLI, w niniejszym artykule zaproponowano nową metodę selektywnej eliminacji harmonicznych. Proponowana optymalizacja entropii krzyżowej (CE) jest wdrażana w celu znalezienia optymalnego kąta przełączania CHMLI. Wyznaczone kąty przełączania są generowane przez sinusoidalną modulację szerokości impulsu w symulacji opartej na MATLAB. Wydajność 11-poziomowego CH-MLI zoptymalizowanego pod kątem CE, podłączonego do napędu silnika indukcyjnego, jest porównywana z istniejącymi metodami optymalizacji. Badane są porównania tętnienia momentu obrotowego i całkowitego zniekształcenia harmonicznego (THD). Co więcej, wyniki symulacji algorytmu optymalizacji krzyżowej entropii okazały się lepsze od innych algorytmów pod względem redukcji THD, a także zmniejszonego tętnienia momentu obrotowego. Przy użyciu techniki optymalizacji CE osiągnięto około 14,45% zmniejszenie tętnienia momentu obrotowego i 19,14% zmniejszenie THD.

7

Mathematical modeling of processes and characteristics of wound-rotor induction motor

Malyar Vasyl, Hamola Orest, Maday Volodymyr, Vasylchyshyn Ivanna

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 4

90--93

EN

A mathematical model and algorithm to calculating electromechanical transients and starting static characteristics of wound-rotor induction motor have been developed. The calculation is based on a mathematical model of an induction motor, which considers the saturation of the magnetic circuit and the differential method of calculating the static characteristics. The electromagnetic processes in the motor are described by a system of nonlinear electric equilibrium equations written in transformed to orthogonal coordinate axes, which are solved by the parameter continuation differential method and Newton's iterative method. Calculation of loop fluxes and differential inductances is performed using the magnetization characteristic of the main magnetic flux and the stator and rotor leakage fluxes.

PL

Opracowano model matematyczny i algorytm do obliczania przebiegów elektromechanicznych i rozruchowych charakterystyk statycznych silnika indukcyjnego z wirnikiem uzwojonym. Obliczenia opierają się na modelu matematycznym silnika indukcyjnego, który uwzględnia nasycenie obwodu magnetycznego oraz różnicową metodę obliczania charakterystyk statycznych. Procesy elektromagnetyczne w silniku opisane są układem nieliniowych równań równowagi elektrycznej, zapisanych w postaci przekształconej na osie ortogonalne, które są rozwiązywane metodą różniczkową z kontynuacją parametrów oraz metodą iteracyjną Newtona. Obliczanie strumieni pętli i indukcyjności różnicowych odbywa się na podstawie charakterystyki magnetyzacji głównego strumienia magnetycznego oraz strumieni rozproszenia stojana i wirnika.

8

Jednofazowy falownik napięcia sterowany z użyciem metody modulacji PFM

Downar-Zapolski Michał, Mysiak Piotr

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

143--146

PL

W artykule zawarto przebieg procesu konstrukcyjnego jednofazowego falownika napięcia, sterowanego za pomocą modulacji PFM. Przedstawiono etapy, począwszy od teoretycznych założeń i symulacji, kończąc na projekcie rzeczywistego modelu. Analiza teoretyczna oraz badania zawierają również zagadnienia obejmujące sterowanie prędkością obrotową wału silnika indukcyjnego za pomocą zmiany częstotliwości napięcia zasilania.

EN

The article presents construction process of the single-phase voltage inverter controlled by means of PFM modulation. The work goes through theoretical assumptions and simulations to design of the real model. The theoretical analysis and research include also problems referring to control of the rotational speed of induction motor shaft by changing the frequency of the supply voltage.

9

Improvement of the model of an asynchronous traction motor of an electric locomotive by taking into account power losses

Goolak Sergey, Riabov Ievgen, Gorobchenko Oleksandr, Yurchenko Viktor, Nezlina Olena

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 5

1--10

EN

The paper proposes an improved model of an asynchronous traction motor, taking into account magnetic losses in the steel of the motor, as a function of time, based on the equations of specific losses. When conducting research, a mathematical model of an asynchronous motor, made in the MATLab software environment, was used. Based on the simulation results, the value of average magnetic losses and time diagrams of magnetic losses were obtained for the nominal operating mode of the motor. The results obtained are compared with the passport data of the motor.

PL

W pracy zaproponowano udoskonalony model asynchronicznego silnika trakcyjnego uwzględniający straty magnetyczne w stali silnikowej w funkcji czasu, oparty na równaniach strat właściwych. W badaniach wykorzystano model matematyczny silnika indukcyjnego, wykonany w środowisku oprogramowania MATLab. Na podstawie wyników symulacji uzyskuje się wartości średnich strat magnetycznych oraz wykresy czasowe strat magnetycznych dla nominalnego trybu pracy silnika, a uzyskane wyniki porównuje się z danymi paszportowymi silnika.

10

Energooszczędny układ napędowy

Bernatt Jakub, Glinka Tadeusz, Polak Artur

Napędy i Sterowanie

|

2022

|

R. 24, nr 1

30--35

PL

Moment znamionowy maszyny elektrycznej determinuje jej gabaryt. Maszyny wolnoobrotowe mają większą objętość i masę od maszyn o tej samej mocy znamionowej, lecz wyższej znamionowej prędkości obrotowej. Sprawność energetyczna maszyny obciążonej mocą znacznie mniejszą od mocy znamionowej ma także sprawność mniejszą od znamionowej. Porównano sprawność energetyczną trzech układów napędowych napędzających maszynę roboczą z prędkością obrotową n = 187,5 obr./min. Wykazano, że sprawność silnika synchronicznego o liczbie par biegunów p = 16 w warunkach pracy wynosi η = 77% i jest mniejsza o 16% od sprawności silnika synchronicznego i silnika indukcyjnego o liczbie par biegunów p = 2 plus przekładnie mechaniczne o przełożeniu i = 8. Silniki synchroniczny i indukcyjny, o liczbie par biegunów p = 2 plus przekładnie mechaniczne o przełożeniu i = 8 stanowią napęd alternatywny do silnika synchronicznego wolnoobrotowego o liczbie par biegunów p = 16.

EN

The rated torque of the electric machine determines its dimensions. Slow-running machines have a larger volume and weight than machines with the same rated power but higher rated rotational speed. The energy efficiency of the machine loaded with power significantly lower than the rated power also has the efficiency lower than the rated one. The energy efficiency of three drive systems driving a working machine with a rotational speed of n = 187,5 rpm was compared and it was shown that the efficiency of a synchronous motor with the number of p = 16 poles under operating conditions is η = 77% and is 16% lower than that of a synchronous motor and an induction motor with the number of pole pairs p = 2, plus mechanical gears with the ratio i = 8. Synchronous and induction motors with the number of pole pairs p = 2 plus mechanical gears with the ratio i = 8 constitute an alternative drive to the slow-speed synchronous motor with the number of pole pairs p = 16

11

System do ciągłej diagnostyki silników indukcyjnych klatkowych pracujących w układach napędowych wagonów tramwajowych

Czechowski Mirosław, Sułowicz Maciej, Zielonka Jakub, Tulicki Jarosław, Stradowski Michał

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2022

|

Nr 1 (127)

207--213

PL

W artykule przedstawiono koncepcję budowy i sposób realizacji systemu diagnostycznego do oceny stanu silników indukcyjnych pracujących w układach napędowych wózków wagonów tramwajowych. Przedstawiono najważniejsze założenie, które należy przyjąć przy projektowaniu i zestawieniu układu pomiarowego oraz doborze skutecznych metod diagnostycznych do wykrywania uszkodzeń elektrycznych i mechanicznych w układzie napędowym tramwaju. Przedstawiono opis układu pomiarowego oraz sygnały, które są wykorzystywane w module diagnostycznym. Na bazie doczasowych doświadczeń autorów wybrano metody diagnostyczne, które poprzez analizę sygnałów prądów, napięć i prędkości w dziedzinie czasowo-częstotliwościowej pozwolą na skuteczne wykrywanie uszkodzeń w stanach dynamicznej pracy napędu. Reprezentatywną grupą metod diagnostycznych przedstawioną w artykule jest metoda analizy spektrogramu kurtozy. Podjęte prace są związane z poszukiwaniem nowych skutecznych metod diagnostycznych do wykrywania uszkodzeń natury elektrycznej i mechanicznej występujących w układach napędowych wagonów tramwajowych.

EN

The article presents the concept of construction and the implementation method of a diagnostic system for the assessment of the condition of induction motors operating in the drive systems of trolley carriages. The most important assumption that should be made when designing and setting up the measurement system and selection of effective diagnostic methods for detecting electrical and mechanical damage in the tram drive system was presented. A description of the measuring system and signals used in the diagnostic module are presented. Based on the authors' past experiences, diagnostic methods have been selected which, by analyzing the signals of currents, voltages and speeds in the time-frequency domain, will allow for effective detection of failures in the states of dynamic operation of the drive. A representative group of diagnostic methods presented in the article is the method of kurtosis spectrogram analysis. The work undertaken is related to the search for new, effective diagnostic methods to detect electrical and mechanical damage occurring in the drive systems of tram cars.

12

System diagnostyczny do bezinwazyjnej oceny stanu klatki wirnika silników indukcyjnych

Sułowicz Maciej, Duda Arkadiusz, Zielonka Jakub, Tulicki Jarosław, Cholewa Dariusz, Czechowski Mirosław

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2022

|

Nr 1 (127)

229--236

PL

Ocena stanu klatki silników indukcyjnych jest ciągle aktualnym problemem diagnostyki stanu tych maszyn. Na rynku zasadniczo nie ma urządzeń, które mogły by w sposób kompleksowy automatycznie diagnozować uszkodzenia klatek silników zarówno podczas stanu ustalonego w oparciu o metodę MCSA jak i podczas rozruchu wykorzystując analizę przetworzonego przebiegu prądu rozruchowego. Na podstawie wieloletnich doświadczeń, autorów artykułu, w prowadzeniu badań stanu klatek wirnika dla wielu maszyn w różnych gałęziach przemysłu, opracowano urządzenie pomiarowe i specjalistyczne oprogramowanie pozwalające diagnozować rożne typy silników indukcyjnych klatkowych podczas rozruchu jak i stanu ustalonego. W artykule przedstawiono sposób pomiaru sygnału diagnostycznego, którym jest prąd stojan. Odwołano się do wiarygodności pomiarów diagnostycznych. Przedstawiono funkcjonalność oprogramowania do pomiarów diagnostycznych i analiz podczas stanu ustalonego i rozruchu. Przedstawiono wyniki wybranych pomiarów diagnostycznych, formy prezentacji wyników oceny stanu oraz przedstawiono przykłady zastosowania opracowanego systemu w badaniach przemysłowych w różnych gałęziach przemysłu.

EN

The assessment of the cage condition of induction motors is still a current problem in diagnosing the condition of these machines. There are basically no devices on the market that could comprehensively and automatically diagnose damage to motor frames, both during the steady state based on the MCSA method and during start-up using the analysis of the processed inrush current waveform. Based on many years of experience of the authors of the article, in conducting research on the condition of rotor cages for many machines in various industries, a measuring device and specialized software were developed to diagnose various types of squirrelcage induction motors during start-up and in the steady state. The article presents the method of measuring the diagnostic signal, which is the stator current. The reliability of the diagnostic measurements was referred to. The functionality of the software for diagnostic measurements and analyzes during steady state and start-up is presented. The results of selected diagnostic measurements, forms of presentation of the results of condition assessment and examples of the application of the developed system in industrial research in various branches of industry are presented.

13

Modelowanie stanów statycznych i dynamicznych silnika indukcyjnego z wykorzystaniem środowiska MatLab

Dzierlatka Przemysław, Kiczyński Krzysztof, Suproniuk Marek

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2022

|

Vol. 63, Nr 10

33--38

PL

Artykuł powstał w oparciu o pracę dyplomową zrealizowaną przez studenta Wojskowej Akademii Technicznej. W niniejszej publikacji zaprezentowano matematyczne modele: statyczny oraz dynamiczny silnika indukcyjnego. Pokazano wykorzystanie tych modeli do symulacji charakterystyk statycznych i dynamicznych silnika. Posłużono się środowiskiem Matlab oraz pakietem Simulink. Omówiono też aplikację do symulacji stanów dynamicznych stworzoną w oparciu o pakiet Matlab App Designer.

EN

The article is based on a thesis made by a student of the Military University of Technology. This publication contains induction motor static and dynamic models descriptions. This models simulating stating and dynamic characteristics use was shown. Matlab environment and Simulink used. Simulating dynamic states application created with Matlab App Designer also discussed.

14

Energooszczędne układy napędowe

Kuczyński Karol, Szymański Jerzy

Elektro Info

|

2022

|

nr 4

100--103

PL

Oszczędność energii elektrycznej w układach napędowych została przedstawiona jako zależność od sprawności silników elektrycznych i właściwości przekształtników napędowych. Wymagania zwiększonej sprawności silników indukcyjnych i funkcje przemienników wpływające na sprawność napędów pompowo-wentylacyjnych umożliwią uzyskanie wymiernej oszczędności energii i zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych w tych zastosowaniach, co jest dyskutowane w tej publikacji.

EN

Electricity saving in drive systems has been presented as a dependence on the efficiency of electric motors and the properties of drive converters. The requirements for increased efficiency of induction motors and the functions of converters affecting the efficiency of pump and ventilation drives will allow for significant energy saving and reduction of operating costs in these applications, which is discussed in this publication.

15

A computationally low burden MPTC of induction machine without prediction loop and weighting factor

Kiani Babak

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 4

art. no. e142050

EN

This paper presents a novel method to overcome problems of finite set-model-based predictive torque control (MPTC) which has received a lot of attention in the last two decades. Tuning the weighting factor, evaluating a large number of switching states in the loop of the predictive control, and determining the duty cycle are three major challenges of the regular techniques. Torque and flux responses of deadbeat control have been developed to overcome these problems. In our method, firstly, the prediction stage is performed just once. Then, both the weighted cost function and its evaluation are replaced with only simple relationships. The relationships reduce torque ripple and THD of stator current compromisingly. In the next step, the length of the virtual vector is used to determine the duty cycle of the optimum voltage vector without any additional computations. The duty ratio does not focus on any relation or criteria minimizing torque or flux ripple. As a result, torque and flux ripples are reduced equally. The proposed duty cycle is calculated by using a predicted virtual voltage vector. Hence, no new computation is needed to determine the proposed duty cycle. Simulation and experimental results confirm both the steady and dynamic performance of the proposed method in all speed ranges.

16

Pompownie dużej mocy z falownikiem wędrującym średniego napięcia

Karkosiński Dariusz

Automatyka, Elektryka, Zakłócenia

|

2022

|

Vol. 13, nr 2(48)

34--44

PL

Artykuł zawiera rys rozwoju napędów przekształtnikowych w stacjach pomp, w szczególności regulacji wydatku kilku pomp, po kolei, przez jeden przemiennik częstotliwości. Omówiono podstawy teoretyczne zjawiska pola niestłumionego i napięcia resztkowego silników, które utrudniają szybkie przełączania silnika pompy pomiędzy zasilaniem regulowanym przez falownik a zasilaniem z sieci. Przedstawiono zasady przełączania synchronicznego pozwalające na minimalizację kosztów inwestycji poprzez konfigurowanie jednego przemiennika częstotliwości średniego napięcia, jako falownika wędrującego, do efektywnej regulacji kilku pomp dużej mocy w pompowni cieczy. Opracowano konfigurację sprzętową klasycznej rozdzielnicy SN z wieloma polami silnikowymi-nie specjalizowanej przez wytwórcę falownika. Wykazano, że zaproponowane rozwiązanie jest ekonomiczne uzasadnione w pompowniach o większej liczbie pomp.

EN

This article contains an overview of the development of converter drives in pump stations, in particular the control of the output of several pumps sequentially by one frequency converter. Moreover, the paper presents modern principles of synchronous transfer (switching) allowing to minimize investment costs by configuring one medium voltage frequency converter as a traveling inverter for effective control of several high power pumps in a liquid pumping station. A hardware configuration was developed for a domestic classic MV switchgear with motor bays, not recommended by the manufacturer of the inverter. It has been shown that the proposed solution is economically justified in pumping stations with a larger number of pumps.

17

Rotor faults diagnosis by adjustable window function

Koura Mohamed Boudiaf, Boudinar Ahmed Hamida, Bendiabdellah Azeddine, Aimer Ameur Fethi, Gherabi Zakaria

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 3

123--129

EN

Several recent studies dealing with new diagnosis methods criticize the classical method of Power Spectral Density by periodogram technique for its drawbacks related to frequency resolution. This is reflected by the appearance of a smoothing and a negative effect following the selected window function. Indeed, this technique is less efficient in the detection of frequency signatures of faults close to a high amplitude harmonic. In addition, it is unable to detect an incipient fault. However, this method has several advantages such as a low computation time and easy programming. To avoid these drawbacks while considering the method advantages, this paper proposes a simple procedure to define precisely the shape parameters of a new window belonging to the raised-cosine family. This procedure uses the characteristics of the stator current spectrum to ensure reliable diagnosis in the case of an incipient fault, while maintaining a quick processing time. The experimental tests carried out prove the effectiveness of the suggested approach in the diagnosis of incipient fault affecting an induction motor.

PL

Kilka ostatnich badań dotyczących nowych metod diagnostycznych krytykuje klasyczną metodę gęstości widmowej mocy techniką periodogramu ze względu na jej wady związane z rozdzielczością częstotliwości. Rzeczywiście, ta technika jest mniej skuteczna w wykrywaniu sygnatur częstotliwości uszkodzeń blisko harmonicznej o dużejj amplitudzie. Ponadto nie jest w stanie wykryć początkowej usterki. Jednak ta metoda ma kilka zalet, takich jak krótki czas obliczeń i łatwe programowanie. Aby uniknąć tych wad, biorąc pod uwagę zalety metody, w niniejszym artykule zaproponowano prostą procedurę precyzyjnego zdefiniowania parametrów kształtu nowego okna należącego do rodziny podniesionych cosinusów. Ta procedura wykorzystuje właściwości widma prądu stojana, aby zapewnić niezawodną diagnozę w przypadku początkowej fazy uszkodzenia, przy jednoczesnym zachowaniu szybkiego czasu przetwarzania. Przeprowadzone testy eksperymentalne dowodzą skuteczności sugerowanego podejścia w diagnozowaniu początkowej fazy uszkodzenia występującej w silnik indukcyjny.

18

Redefinition of electromagnetic parameters of induction motors as part of variable-frequency electric drives with technological feedback

Zagirnyak Mykhaylo, Prus Viacheslav

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 4

117--120

EN

The features of taking into account the change in the properties of the main structural units of induction motors with a high mean-timebetween-failure when identifying their electromagnetic parameters are considered. It enabled the practical research and substantiation of the method of using the obtained results in systems of the industrial variable-frequency electric drive. The efficiency of the proposed solutions for improving energy parameters and ensuring the necessary quality indicators for the regulation of electric drives of pumping and ventilating equipment provided with technological feedback is confirmed.

PL

Uwzględniono cechy zmienności głównych zespołów konstrukcyjnych silników indukcyjnych o wysokim średnim czasie międzyawaryjnym przy identyfikacji ich parametrów elektromagnetycznych. Umożliwiło to praktyczne badania i uzasadnienie metody wykorzystania uzyskanych wyników w układach przemysłowego napędu elektrycznego o zmiennej częstotliwości. Potwierdzono skuteczność proponowanych rozwiązań w zakresie poprawy parametrów energetycznych oraz zapewnienia niezbędnych wskaźników jakościowych do regulacji napędów elektrycznych urządzeń pompowo-wentylacyjnych wyposażonych w sprzężenie zwrotne technologiczne.

19

Inter-turns short circuits in stator winding of squirrel-cage induction motor

Antal Maciej

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 1

86--89

EN

A physical model of a squirrel-cage induction drive, allowing to stimulate coil short circuits in the front part of the motor, was used to investigate the phenomena accompanying short circuits. Assuming that a short circuit occurs during motor operation, phase stator current time waveforms, current in short-circuited coils and instant power were measured. Various cases of coil short circuits were analysed. The influence of the resistance value of the short-circuit point and short-circuit magnitude on electromechanical phenomena occurring during a stator winding short circuit was investigated.

PL

Za pomocą modelu fizycznego klatkowego silnika indukcyjnego umożliwiającego symulowanie zwarć zwojowych w strefie czołowej silnika, zbadano przebieg zjawisk towarzyszących zwarciom. Zakładając, że zwarcie następuje w czasie pracy silnika, zmierzono przebiegi czasowe prądów fazowych stojana, prądu w zwojach zwartych oraz mocy chwilowej. Rozpatrzono różne przypadki zwarć zwojowych. Zbadano wpływ wartości rezystancji punktu zwarcia oraz rozmiaru zwarcia na przebieg zjawisk elektromechanicznych podczas zwarcia uzwojeń stojana maszyny.

20

Hybrydowy silnik indukcyjny z uzwojeniami przekształtnika częstotliwości w układzie Scotta

Goleman Ryszard

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 12

165--168

PL

Przedstawiono podstawy działania silnika indukcyjnego w skojarzeniu z magnetycznym przetwornikiem częstotliwości. Uzwojenia przetwornika połączono w układ Scotta i zasilono trójfazowo w celu uzyskania dwufazowego napięcia wyjściowego o potrojonej częstotliwości, podawanego na uzwojenia silnika. Umożliwia to uzyskanie pola wirujące w szczelinie z prędkością trzykrotnie większą niż wynika to bezpośrednio z częstotliwości napięcia zasilającego. Zamieszczono wyniki symulacji komputerowej uzyskane w aplikacji Flux 2D w postaci przebiegów czasowych napięć i charakterystyk prędkości obrotowej i momentu elektromagnetycznego.

EN

The basics of the operation of an induction motor in combination with a magnetic frequency converter are presented. The windings of the converter are connected in a Scott system and supplied with a three-phase power supply in order to obtain a two-phase output voltage of tripled frequency, applied to the motor windings. This makes it possible to obtain a field rotating in the gap at a speed three times higher than that resulting directly from the frequency of the supply voltage. The results of computer simulation, obtained in Flux 2D, are presented in the form of voltage waveforms and characteristics of rotational speed and electromagnetic torque.