Zastosowanie analizy falkowej w diagnostyce silników indukcyjnych

• Autorzy: Kowalski C. T.

Warianty tytułu

EN

Application of the wavelet analysis for diagnosis of the induction motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono możliwości zastosowania analizy falkowej do wykrywania uszkodzeń w wirnikach klatkowych oraz łożyskach tocznych silników indukcyjnych. Omówiono podstawowe zależności będące podstawą analizy falkowej. Na podstawie danych pomiarowych prądu stojana i przyspieszenia drgań mechanicznych, zebranych na obiekcie rzeczywistym, dokonano obliczeń wartości energii węzłów przy zastosowaniu dekompozycji sygnałów do piątego poziomu, wykorzystując Wavelet Packet Decomposition (WPD) ze środowiska MATLAB. Wykazano, że na podstawie wartości energii w wybranych węzłach drzewa dekompozycji możliwe jest dokonanie oceny stopnia uszkodzenia wirnika lub łożysk tocznych. Na przykładzie badań wirników tocznych o różnym stopniu uszkodzenia, przedstawiono możliwość zbudowania perceptronowego detektora uszkodzeń o bardzo dobrej skuteczności określania stopnia uszkodzenia łożyska.

EN

In the paper the application of wavelet analysis for the fault detection of the squirrel-cage rotors and rolling bearings of the induction motors was presented. Theoretical backgrounds of the wavelet analysis were described. Energy values of nodes of the fifth level of the wavelet decomposition tree were calculated based on measurement data of the stator current and mechanical vibration, taken from the experimental test bench. Calculation was performed using Wavelet Packet Decomposition (WPD) of MATLAB. It was proved that based on the chosen energy values of nodes of the decomposition tree, the evaluation of the rotor or bearing fault level can be done. Based on the example of rolling bearings with different fault levels, the neural detector was developed using perceptron type neural network. Very good effectiveness of the fault detection was achieved.

Słowa kluczowe

PL

silnik indukcyjny; uszkodzenie; analiza falkowa; sieć neuronowa

EN

induction motor; fault; wavelet analysis; neural network

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 82, nr 1
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kowalski C. T.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, Zakład Napędów Elektrycznych,

Bibliografia

• [1] Białasiewicz J.T.: Falki i aproksymacje, WNT, Warszawa, 2000
• [2] Benbouzid M., Kliman G.B.: What Stator Current Processing-Based Technique to Use for Induction Motor Rotor Faults Diagnosis, IEEE Trans, on Energy Corwersion, vol.18, No.2, pp.238-244, 2003
• [3] Dalpia G., Rivola A., Rubini R.: Effectiveness and sensitivity of vibration processing techniques for local fault detection in gears, Mechanical Systems and Signal Processing, pp.387-412, 2000
• [4] Hongping C., Ritchie E.: Wavelet packet method for diagnosis of rotor faults in squirrel-cage induction motor, Proc. on ICEM'02, CD, 2002
• [5] Kowalski Cz.T.: Monitorowanie i diagnostyka uszkodzeń silników indukcyjnych z wykorzystaniem sieci neuronowych, Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005
• [6] Peng Z.K., Chu F.L.: Application of the wavelet transform in machine condition monitoring and fault diagnosis: a review with bibliography, Mechanical Systems and Signal Processing, pp.199-221, 2004
• [7] Singh G.K., Sa'ad Ahmed A.K.: Vibration signal analysis using wavelet transform for isolation and identification of electrical faults in induction machine, Electric Power Systems Research, pp.119-136, 2004
• [8] Sun Q., Tang Y.: Singularity analysis using continuous wavelet transform for bearing fault diagnosis, Mechanical Systems and Signal Processing, pp.1025-1041, 2002