Analiza wpływu wybranych uszkodzeń sterownika silnika PM BLDC na widma prądów fazowych

• Autorzy: Skóra M. , Kowalski C. T.

Warianty tytułu

EN

Influence of Selected Faults in PM BLDC Motor Driver on the Phase Currents Spectrum

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu wybranych uszkodzeń sterownika silnika PM BLDC. Przeprowadzono analizę porównawczą wpływu uszkodzeń tranzystorów i czujników położenia wirnika na widma prądów fazowych. Przedstawiono symptomy uszkodzeń specyficznych dla napędu PM BLDC przy wykorzystaniu widma FFT prądu stojana. Zaprezentowano wyniki wybranych badań eksperymentalnych oraz zbiorcze zestawienie zawartości charakterystycznej częstotliwości w widmie prądów fazowych. Omówiono analityczne podstawy tej analizy. Zebrane informacje (symptomy i ich ograniczenia stosowania) mogą zostać wykorzystane w systemach diagnostyki napędów.

EN

In this work an influence of selected faults in PM BLDC motor driver has been presented. An influence of rotor position sensor and transistors faults on the phase currents spectrum has been analyzed. Specific symptoms of the faults in PM BLDC drive has been presented, using the FFT spectrum of the stator current. The results of experimental studies have been summarized in the list of the contents of the characteristic frequencies in the phase currents spectrum. Analytical basis of this analysis has also been discussed. The collected information (symptoms and the limitations of use) could be used in motor drive diagnostic systems.

Słowa kluczowe

PL

silnik PM BLDC; transformata Fouriera; analiza prądów fazowych; uszkodzenia

EN

PM BLDC motor; Fourier transform; phase currents analysis; faults

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 4 (108)
• Strony: 7--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr., wz.

Twórcy

autor

Skóra M.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych

autor

Kowalski C. T.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych

Bibliografia

• [1]. A. Tashakori, M. Ektesabi "Fault Diagnosis of In-wheel BLDC Motor Drive for Electric Vehicle Application", IV Intelligent Vehicles Symposium, str. 925-930, 2013.
• [2]. Yao Da, Xiaodong Shi, M. Krishnamurthy "Health monitoring, fault diagnosis and failure prognosis techniques for Brushless Permanent Magnet Machines", IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), str. 1-7, 2011.
• [3]. F. Meingue "Fault-tolerant permanent-magnet synchronous machine drives. Fault detection and isolation, control reconfiguration and design considerations", rozprawa doktorska, Bruksela 2012.
• [4]. Cz.T. Kowalski "Diagnostyka układów napędowych z silnikiem indukcyjnym z zastosowaniem metod sztucznej inteligencji", Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2013.
• [5]. M.A. Awadallah, M.M. Morcos "Automatic Diagnosis and Location of Open-Switch Fault in Brushless DC Motor Drives Using Wavelets and Neuro- Fuzzy Systems", IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 21, no. 1, str. 104-111, 2006.
• [6]. A. Tashakori, M. Ektesabi "A Simple Fault Tolerant Control System for Hall, Effect Sensors Failure of BLDC Motor", IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), str. 1011- 1016, 2013.
• [7]. M. Skóra, Cz.T. Kowalski "Wpływ uszkodzeń czujników położenia wirnika na pracę napędu z silnikiem PM BLDC", Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały, nr 33, str. 357-366, 2013.
• [8]. S. Rajagopalan, W. Roux, T.G. Habetler, R.G. Harley "Dynamic Eccentricity and Demagnetized Rotor Magnet Detection in Trapezoidal Flux (Brushless DC) Motors Operating Under Different Load Conditions", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 22, str. 2061-2069, 2007.
• [9]. K. Krykowski "Silnik PM BLDC w napędzie elektrycznym. Analiza, właściwości, modelowanie", Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2011.
• [10]. A. Domoracki, K. Krykowski "Silniki BLDC – klasyczne metody sterowania", Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, Nr 72, str. 155-159, 2005.
• [11]. M. Skóra, Cz.T. Kowalski "Analiza wpływu uszkodzeń czujników na pracę napędu z silnikiem PM BLDC", Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, nr 104, str. 37-42, 2014.
• [12]. M. Gougani, M. Chapariha, J. Jatskevich, A. Davoudi "Hall sensor-based Locking Electric Differential System for BLDC motor driven electric vehicles", IEEE International Electric Vehicle Conference, str. 1-7, 2012.
• [13]. J. Hetmańczyk, A. Domoracki, K. Krykowski "3,6 kW DC brushless motor International Conference on Electrical Drives and Power Electronics EDPE 2003, str. 534-538, 2003.
• [14]. E. Król, M. Maciążek "Wpływ algorytmu sterowania przekształtnika na właściwości napędu z silnikiem bezszczotkowym", Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, nr 1, str. 211-215, 2012.
• [15]. Ke Song, Weiguo Liu, Guangzhao Luo, Xiwei Zhou "Analysis of Current Waves and Faults Recognition in Rare Earth Permanent Magnet Brushless DC Motor", Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, str. 3481- 3485, 2007.