Wykorzystanie metod wibracyjnych do wzorcowania systemu diagnostycznego opartego na analizie prądu zasilającego silnik indukcyjny

• Autorzy: Swędrowski L. , Dzwonkowski A.

Warianty tytułu

EN

Application of vibration methods for calibration of diagnostic system based on motor current analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono sposób oceny trafności diagnoz uzyskiwanych z wykorzystaniem nowej metody badawczej, opracowanej do badania uszkodzeń łożysk w silnikach indukcyjnych. Badana metoda diagnostyczna oparta jest na pomiarze i analizie prądu stojana silnika indukcyjnego. W metodzie tej, dla podwyższenia trafności diagnoz, obliczanie zarówno prędkości kątowej silnika, jak i częstotliwości sieci zasilającej jest wykonywane na podstawie tego samego widma, które dalej jest wykorzystywane do pomiaru składowych harmonicznych charakterystycznych dla uszkodzeń łożysk. Sztucznie uszkodzone łożyska poddawano kwalifikacji pod względem głębokości i rodzaju uszkodzenia, wykorzystując urządzenie pomiarowe zbudowane na podstawie opracowanej metody, również wykonując badania sprawdzonym systemem diagnostyki wibracyjnej. Niektóre wyniki badań łożysk o różnych typach i głębokości uszkodzenia oraz wnioski płynące z tych pomiarów zostały podane w niniejszym artykule.

EN

Damage of the bearings is the most frequent cause of squirrel cage induction machines failure. In some applications the current signal is the only potential source of information about the state of the machine, including the state of its bearings. Damage of the raceway or of the rolling element is followed by additional vibrations of the rotor. These vibrations are reflected in spectral composition of the stator currents. The new measuring method and the supply current analysis were elaborated for diagnostic of the motor bearings. In this method it is possible to recognize type of bearing fault, checking the control sum for each type of possible fault. The investigation referring to real objects were performed. The investigations were carried out using motors with bearings having defects caused on purpose. Examples of diagnostic results in case of: a) faultless bearings, b) bearing with damaged outer ring are presented in Figures 2 and 3. Marks from L1 to L20 in the Figures 2 and 4 define loads from idle running (L1) to 75% of rated power (L20). The correctness of distinguishing the type of damage was investigated. The diagnosis was assumed to be correct if it conforms to the defects indicated by the standard system of the vibration diagnostics, of course, when other damages were not detected. Figures 1 and 3 show the vibration testing results. The probability of correct distinguishing the type of damage defined this way is shown in the Figure 4. The average probability of diagnostic correctness determined this way reaches 70%. The probability that the system will identify correctly at least one existing defect is more than 90%. The investigations shows, that for testing new diagnostic method it is not enough to make damage to bearing but also have other reliable diagnostic method. This method defines real state of investigated bearing.

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka wibracyjna; silniki indukcyjne; wzorcowanie; system diagnostyczny; analiza prądu; prąd stojana; widmo

EN

induction motors; current measurements; vibration measurements; diagnostics; spectrum

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Elektrotechnika i Elektronika
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 25, z. 2
• Strony: 202--206
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., wykr.

Twórcy

autor

Swędrowski L.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Katedra Miernictwa Elektrycznego

autor

Dzwonkowski A.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Katedra Miernictwa Elektrycznego

Bibliografia

• [1] Swędrowski L., Rusek J.: Model and simulation tests of a squirrel-cage induction motor with oscillation of air gap. Proc. of 5th IEEE International Symposium on Diagnostics for Electrical Machines, Power Electronics and Drives, Vienna, Austria 7-9 September 2005/ IEEE, Arsenał Research, 131-136
• [2] Swędrowski L.: Nowa metoda diagnostyki łożysk silnika indukcyjnego oparta na pomiarze i analizie widmowej prądu zasilającego. Gdańsk: Wydaw. PG, 2005, 146 (Monografie 54)
• [3] Raison B., Butscher O., Rostaing G., Maroni Claire-Sophie: Investigations of algorithms for bearing fault detection in induction drives. Proc. of 2002 Intern. Conf. on Industrial Electronics, Control & Instrumentation, IECON'02 Sevilla