Diagnostyka drganiowa silnika indukcyjnego klatkowego w wybranych stanach przejściowych

• Autorzy: Tulicki J. , Sułowicz M.

Warianty tytułu

EN

Vibration diagnostics of the induction motor in the selected transient states

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem sygnałów przyspieszeń drgań do oceny uszkodzeń silników indukcyjnych klatkowych w wybranych stanach przejściowych. Analizowano sygnały diagnostyczne podczas typowych stanów przejściowych, którymi był rozruch, wybieg bez napięciowy oraz dynamiczna zmiana prądu zwarcia. W wymienionych stanach pracy występują chwile czasowe pozwalające na obserwację stanu niesymetrii wirnika lub obwodu stojana. Badania przeprowadzono na stanowisku laboratoryjnym z silnikiem klatkowym małej mocy Sg112M-4, dla którego istniała możliwość zadawania wybranych uszkodzeń. Zarejestrowano dane i dokonano ich analizy dla silnika: symetrycznego, z uszkodzeniem jednego i dwóch prętów klatki wirnika, z ekscentrycznością dynamiczną oraz zwarciem wybranych zwojów w jednej z faz stojana. Do analizy niestacjonarnych przebiegów przyspieszenia drgań zastosowano przekształcenie czasowo-częstotliwościowe Wignera-Ville’a wraz z dzielonym oknem czasowym Blackman’a. Ponadto wykazano skuteczność w rozróżnieniu uszkodzeń silnika za pomocą proponowanej metody, która może być cennym uzupełnieniem powszechnie stosowanych analiz sygnału drganiowego w ustalonych stanach pracy maszyny.

EN

The article presents the results of studies on the use of vibration acceleration signals to assess the damage of the squirrel cage induction motors in the selected transient states. The diagnostic signals registered during the normal transient states, such as the start-up and turn-off the machine, were analyzed. During these transients there are the moments of time when the asymmetry of the rotor or stator can be detected. The research was conducted on a laboratory test bench with the low power squirrel cage induction motor Sg112M-4 allowing to realize the chosen failures. The recorded data was analyzed for the following cases: the symmetrical motor, a rotor cage with one and two broken bars, dynamic eccentricity and the short circuit of the selected turns of one phase. The analysis of the nonstationary waves of the vibration acceleration Signac was done by the using of the time-frequency Wigner-Ville transformation with a split-time Blackman window. The effectiveness of the failure distinction with the proposed method was presented. This method can be a valuable complement of the commonly used analyses of the vibration signals at the steady states of the machine operation.

Słowa kluczowe

PL

przyspieszenie drgań; diagnostyka silnika indukcyjnego; stan przejściowy; transformacja Wignera-Ville’a

EN

vibration acceleration; diagnosis induction motor; transient state; Wigner-Ville transformation

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 3 (111)
• Strony: 79--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Tulicki J.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii 31-155 Kraków, ul. Warszawska 24

autor

Sułowicz M.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii 31-155 Kraków, ul. Warszawska 24

Bibliografia

• [1]. Bate G. H.: Vibration diagnostics for Industrial Electric Motor Drives. B&K 0269-12.
• [2]. Biernat A.: Laboratorium pomiarów maszyn elektrycznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006.
• [3]. Cempel Cz.: Diagnostyka wibroakustyczna maszyn. PWN Warszawa, Warszawa 1989.
• [4]. Dwojak J, Rzepiela M.: Diagnostyka drganiowa stanu maszyn i urządzeń. Wydanie II, Biuro Gamma, Warszawa 2005.
• [5]. Glinka T.: Maszyny elektryczne i transformatory Podstawy teoretyczne, eksploatacja i diagnostyka. Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL 2015.
• [6]. Kowalski Cz. T.: Diagnostyka układów napędowych z silnikiem indukcyjnym z zastosowaniem metod sztucznej inteligencji. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2013.
• [7]. Maruthi G. S., Vishwanath H.: An Experimental Investigation on Broken Rotor Bar in Three Phase Induction Motor by Vibration Signature Analysis using MEMS Accelerometer. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, April 2013.
• [8]. Przyborowski W., Kamiński G.: Maszyny elektryczne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2014.
• [9]. Swędrowski L.: Pomiary w diagnostyce silników indukcyjnych klatkowych. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2013.
• [10]. Thomson W. T., Orpin P.: Current and vibration monitoring for fault diagnosis and root causa analysis of induction motor drives. Proceedings of the Thirty-First Turbomachinery Symposium, 2002, pp. 61-67.
• [11]. Zieliński T. P.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań. WKŁ, Warszawa 2007.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę