Wykrywanie uszkodzeń łożysk tocznych i klatek wirników silników indukcyjnych w oparciu o sygnały akustyczne

• Autorzy: Starczyński J. , Sułowicz M.

Warianty tytułu

EN

Fault detection of induction motors based on acoustic signals

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono opracowane i sprawdzone na stanowisku laboratoryjnym metody diagnostyki silników indukcyjnych klatkowych. Metody te pozwalają na ocenę stanu silnika w oparciu o sygnały akustyczne emitowane przez silnik podczas normalnej pracy. Zaprezentowano wyniki pomiarów uzyskane dla różnych uszkodzeń silników indukcyjnych oraz rezultaty analiz zebranych danych przy pomocy różnych metod. Do analiz diagnostycznych zastosowano analizę czasowo-częstotliwościową STFT i analizę obwiedni funkcji autokorelacji sygnału akustycznego. W podsumowaniu artykułu zawarto propozycję skutecznego algorytmu oceny rodzaju uszkodzenia silników indukcyjnych na podstawie sygnałów akustycznych. Sformułowano wnioski co do możliwości zastosowania tylko sygnałów akustycznych do wykrywania uszkodzeń silników indukcyjnych.

EN

This paper presents elaborated cage induction machine diagnostics methods, tested on laboratory test bench. These methods allow for motor’s condition assessment basing on acoustic signals emitted by the machine during operation. Measurement results obtained for different machine faults were presented together with results of analyses of collected data using different signal processing methods. For diagnostic analyses, time-frequency STFT method and analysis of autocorrelation function’s envelope of acoustic signal were used. In conclusion of the paper, proposition of effective algorithm of fault type detection of induction machine basing on acoustic signal, was presented. Conclusion about possibility of application of acoustic signals only for fault detection of induction machines was developed.

Słowa kluczowe

PL

sygnały akustyczne; diagnostyka silnika indukcyjnego; uszkodzenia łożysk; uszkodzenia klatki

EN

acoustic signals; induction motor diagnostics; bearing damage; cage damage

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 18, nr 5
• Strony: 96--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Starczyński J.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii

autor

Sułowicz M.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii

Bibliografia

• [1] Dzwonkowski A.: Metoda diagnostyki łożysk na podstawie analizy przebiegów prądu i napięcia zasilającego silnik indukcyjny. Rozprawa doktorska, Politechnika Gdańska, Gdańsk 2011.
• [2] Sułowicz M.: Diagnostyka silników indukcyjnych metodami sztucznej inteligencji. Instytut Elektrotechniki w Warszawie, Kraków 2005.
• [3] Pawlak M.: Zastosowanie analiz sygnałów akustycznych do wykrywania uszkodzeń wirników i łożysk w silnikach indukcyjnych. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 92/2011.
• [4] Cempel C.: Diagnostyka wibroakustyczna maszyn. PWN, Warszawa 1989.
• [5] Ewert P., Kowalski Cz.T.: Neuronowy detektor uszkodzeń łożysk tocznych. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 92/2011.
• [6] Kostera M., Sitek P.: Systemy akwizycji i przesyłania informacji. Politechnika Rzeszowska, Rzeszów 2002.
• [7] Starczyński J.: Wykrywanie uszkodzeń w silnikach indukcyjnych w oparciu o sygnały akustyczne. Praca dyplomowa magisterska. Politechnika Krakowska, Kraków 2015.
• [8] Kowalski C.T., Kanior W.: Ocena skuteczności analiz FFT, STFT i falkowej w wykrywaniu uszkodzeń wirnika silnika indukcyjnego. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Nr 60, Wrocław 2007.
• [9] Głowacz A., Głowacz Z.: Diagnostics of induction motor based on analysis of acoustic signals with application of FFT and classifier based on words. Archives of Metallurgy and Materials, 2010 vol. 55, issue. 3, s. 707–712.
• [10] Szymaniec S.: Badania, eksploatacja i diagnostyka zespołów maszynowych z silnikami indukcyjnymi klatkowymi. Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole 2013.

Uwagi

PL

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