Wybrane metody diagnostyki łożysk silników indukcyjnych oparte o pomiar prądu

• Autorzy: Swędrowski L. , Ciszewski T. , Ciszewska E.

Warianty tytułu

EN

Selected methods of induction motor bearings diagnostics based on the stator current measurement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zawarto przegląd wybranych metod diagnostyki łożysk silnika indukcyjnego, bazujących na pomiarach prądu zasilającego. Jedno z nowych rozwiązań zostało zaadaptowane przez autorów do stosowanego przez nich systemu diagnostycznego. Wstępne badania potwierdziły zalety tej metody. Diagnostyka silników indukcyjnych, prowadzona zdalnie poprzez pomiar prądu zasilającego, jest atrakcyjna szczególnie przy braku dostępu do silnika. Przedstawiona koncepcja ma szanse na wdrożenie w przemyśle.

EN

This paper provides an overview of a few selected solutions of induction motor bearings diagnostics based on current measurements, that have appeared in the literature in recent years. Bearing failure amount is greater than 40% of all engine failures, so their damage-free operation is crucial [1]. Diagnosis of induction motors, carried out remotely by measuring the supply current is convenient and often practical. It could be very useful especially in terms of difficult access to the engine such as mining industries or high voltage engines. Detection of eccentricity and bearings fault, using stator current and stray flux monitoring [2] is described in Section 2. Section 3 introduces the concept of using the Luenberger speed observer for bearings diagnostic purpose [3]. The fourth section shows the stator current and motor efficiency as diagnostic indicators [4]. A new current signal processing solution for bearings diagnostic [6] is described in Section 5. This method using Teager – Kaiser Energy Operator, was applied by the authors to an existing diagnostic system. The results of the preliminary simulation and experimental research showed that this solution gave more precise diagnosis. This experiment was carried out on the engine, with introduced slight damage of the bearings outer race. The presented concept may be implemented in the industry. The authors intend to pursue further studies using this method.

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka; operator energetyczny Teagera-Kaisera; pomiar prądu; analiza prądu; silnik indukcyjny; uszkodzenia łożysk

EN

bearings defects; diagnostics; induction motor; measurement of current; analysis of current; Teager-Kaiser Energy Operator

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 8
• Strony: 618--621
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Swędrowski L.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Metrologii i Systemów Informacyjnych, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Ciszewski T.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Metrologii i Systemów Informacyjnych, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Ciszewska E.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Metrologii i Systemów Informacyjnych, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Ciszewski T., Swędrowski L., Wołoszyk M., Ziółko M.: Porównanie wyników badań diagnostycznych łożysk silnika indukcyjnego poprzez pomiary wibracji i prądu stojana, Electrical engineering, Issue 72, s. 217, Poznań University of Technology, Poznań 2012.
• [2] Vitek O., Janda M., Hajek V., Bauer P.: Detection of Eccentricity and Bearings Fault Using Stray Flux Monitoring, Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics & Drives (SDEMPED), 2011 IEEE International Symposium on 5-8 September 2011, s. 456-461.
• [3] Trajin B., Regnier J., Faucher J.: Detection of bearing faults in asynchronous motors using Luenberger speed observer. IECON 2008. 34th Annual Conference of IEEE Industrial Electronics. s. 3073-3078, 10-13 November 2008.
• [4] Frosini L., Bassi E., Stator Current and Motor Efficiency as Indicators for Different Types of Bearing Faults in Induction Motors. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, vol. 57, no. 1, January 2010.
• [5] Swędrowski L.: Pomiary w diagnostyce silników indukcyjnych klatkowych. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2013.
• [6] Pineda-Sanchez M., Puche-Panadero R., Riera-Guasp M., Perez-Cruz J., Roger-Folch J., Pons-Llinares J., Climente-Alarcon V., Antonino-Daviu J.: Application of the Teager–Kaiser Energy Operator to the Fault Diagnosis of Induction Motors. IEEE Transactions on energy conversion, vol. 28, no. 4, December 2013.
• [7] Ciszewski T.: Diagnostyka łożysk silnika indukcyjnego przy użyciu pomiaru prądu zasilającego oraz wibracji. Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej Nr 32/2013.