Zastosowanie dyskretnej analizy falkowej do wykrywania zwarć zwojowych w silniku indukcyjnym

• Autorzy: Wolkiewicz M. , Kowalski C. T.

Warianty tytułu

EN

Application of Discrete Wavelet Analysis to Detect Interturn Faults in the Induction Motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę możliwości wykorzystania sygnału wektora przestrzennego prądu stojana, uzupełnioną o dyskretną transformatę falkową do wykrywania zwarć zwojowych, w możliwie wczesnej fazie powstania uszkodzenia. Badania eksperymentalne zrealizowano dla silnika indukcyjnego małej mocy (specjalna konstrukcja umożliwiająca badanie zwarć zwojowych w każdej fazie silnika) zasilanego z programowalnego idealnego źródła napięcia. Akwizycja oraz analiza danych została przeprowadzona z wykorzystaniem wirtualnego przyrządu pomiarowo-diagnostycznego zaprojektowanego w środowisku LabVIEW. Analiza falkowa została przeprowadzona do trzeciego poziomu dekompozycji sygnału tak, aby uzyskać możliwość badania w zakresie częstotliwości od 64 do 128Hz, gdyż w tym przedziale częstotliwości znajduje się harmoniczna charakterystyczna dla zwarć zwojowych. Na podstawie wyników analizy Falkowej został obliczony współczynnik zmian energii sygnału |is|E dla wybranego poziomu dekompozycji. Zmiany wartości współczynnika zmian energii dla detalu na trzecim stopniu dekompozycji okazały się bardzo dobrym kryterium oceny stanu uzwojenia stojana.

EN

This paper deals with the application of space current vector analysis combined with Wavelet Transform in the incipient diagnosis of the stator winding short circuits. The proposed method was implemented for a small power induction motor (with special physical modeling of shorted turns in the stator phases) supplied by ideal sinusoidal-voltage-source. The data acquisition and analysis was realized using virtual measurement-diagnostic device developed in the LabVIEW environment. Wavelet Transform was done up to the third decomposition level of the measured current signal to enable the observation of the fault symptoms In the frequency range (64÷128) Hz. Based on this analysis the energy coefficient of the signal |is|E for the chosen decomposition level was calculated. Changes of this factor constitutes a very efficient index for the evaluation of the stator winding state.

Słowa kluczowe

PL

silnik indukcyjny; zwarcia zwojowe; wektor przestrzenny prądu stojana; dyskretna transformata falkowa

EN

induction motor; inter-turn fault; stator current space vector; discrete wavelet transform

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 4(100), cz. 2
• Strony: 191--196
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Wolkiewicz M.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn Napędów i Pomiarów Elektrycznych

autor

Kowalski C. T.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn Napędów i Pomiarów Elektrycznych

Bibliografia

• [1]. Cruz S.M.A., Cardoso A.J.M., Stator Winding Fault Diagnosis in Three-Phase Synchronous and Asynchronous Motors, by the Extended Park’s Vector Approach, IEEE Trans. On Industry Applications, vol. 37, no. 5, 2001, pp. 1227-1233
• [2]. Chow T.W.S., Hai S., Induction Machine Fault Diagnostic Analysis with Wavelet Technique, IEEE Trans. Ind. Electronics, vol.51, No. 3, 2004, pp.558- 565
• [3]. Kowalski C.T., Zastosowanie analizy Falkowej w diagnostyce silników indukcyjnych, Przegląd Elektrotechniczny, R. 82, nr 1, 2006, str.21-26
• [4]. Pawlak M., Zastosowanie funkcji okien czasowych w diagnostyce wirników silników indukcyjnych, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały. 2008, nr 28, s. 520-527
• [5]. Tallam R. M., Lee S.B., Stone G.C., Kliman G.B., Yoo J., Habetler T.G., Harley R.G., A Survey of Methods for Detection of Stator-Related Faults In Induction Machine, IEEE Transactions On Industry Applications, vol. 43, no. 4, 2007, pp. 920-933
• [6]. Wolkiewicz M., Kowalski C.T, Nieinwazyjne metody wczesnego wykrywania zwarć zwojowych w silniku indukcyjnym zasilanym z przemiennika częstotliwości, cz. II, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne Nr 87/2010, s. 151-156
• [7]. Wolkiewicz M., Monitorowanie stanu uzwojeń stojana silnika indukcyjnego, Rozprawa Doktorska, Politechnika Wrocławska 2012