Specialized diagnostic system for induction motors

• Autorzy: Sułowicz M. , Borkowski D. , Węgiel T. , Weinreb K.

Warianty tytułu

PL

Specjalizowany system diagnostyczny dla silników indukcyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents concept and operation of a diagnostic system. The pilot version of the Tele-measuring System was installed in a Polish power plant. The Diagnostic Inference System uses the patterns obtained from the mathematical models solution. The diagnostic inference block is based on the TSK neuro-fuzzy network. The example presented illustrates the diagnostic generating process of a motor which is permanently monitored in this system.

PL

W artykule przedstawiono praktyczną realizację rozproszonego systemu diagnostycznego. Prototyp modułu tele-pomiarowego został zainstalowany w jednej z polskich elektrowni. System wnioskowania diagnostycznego wykorzystuje wzorce diagnostyczne uzyskane z rozwiązań modeli matematycznych. Blok wnioskowania diagnostycznego oparto na sieciach neuronowo-rozmytych typu TSK. Na przykładzie zilustrowano generowanie diagnozy stanu silnika objętego stałym monitoringiem w systemie diagnostycznym.

Słowa kluczowe

EN

data acquisition; tele-measuring system; fault diagnosis; induction motors; expert system

PL

akwizycja danych; system tele-pomiarowy; diagnostyka uszkodzeń; silniki indukcyjne; systemy ekspertowy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 4
• Strony: 285--291
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sułowicz M.

autor

Borkowski D.

autor

Węgiel T.

autor

Weinreb K.

• Politechnika Krakowska, Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii, Katedra Maszyn Elektrycznych, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków,

Bibliografia

• [1] Thomson W.T., Fenger M., Current signature analysis to detect induction motor faults, IEEE Ind. Appl. Mag., 7(2001), n. 4, 26-34
• [2] Jung J.-H., Lee J.-J., Kwon B.-H., Online Diagnosis of Induction Motors Using MCSA, Industrial Electronics, IEEE Transactions on, 53 (2006), n.6, 1842-1852
• [3] Culbert I.M., Rhodes W., Using Current Signature Analysis Technology to Reliably Detect Cage Winding Defects in Squirrel-Cage Induction Motors, Industry Applications, IEEE Transactions on, 43 (2007), n. 2, 422-428
• [4] Rams W., Rusek J., Praktyczna diagnostyka maszynindukcyjnych pracujących w systemie potrzeb własnych elektrociepłowni, Przegląd Elektrotechniczny, nr 10/2005, 75-80
• [5] Maciołek W, Sobcz yk T., Jednoznaczność diagnostyki uszkodzeń klatki wirnika silnika indukcyjnego, Przegląd Elektrotechniczny, nr 1/2009, 140-146
• [6] Weinreb K., Węgiel T., Sułowicz M., Wpływ wewnętrznych niesymetrii w silniku asynchronicznym klatkowym na własności widma prądu stojana, Przegląd Elektrotechniczny, nr 11/2006, 80-83
• [7] Kowalski C., Zastosowanie analizy falkowej w diagnostyce silników indukcyjnych, Przegląd Elektrotechniczny, nr 1/2006, 21-26
• [8] Tallam R.M., Lee S.B., Stone G.C., Kliman G.B., Yoo J.- Y., Habetler T.G., Harley R.G., A Survey of Methods for Detection of Stator-Related Faults in Induction Machines, Industry Applications, IEEE Transactions on, 43 (2007), n. 4, 920-933
• [9] Akin B., Orguner U., Toliyat H.A., Rayner M., Low Order PWM Inverter Harmonics Contributions to the Inverter-Fed Induction Machine Fault Diagnosis, Industrial Electronics, IEEE Transactions on, 55(2008), n.2, 610-619
• [10] Blodt M.M., Granjon P.P., Raison B.B., Rostaing G.G., Models for Bearing Damage Detection in Induction Motors Using Stator Current Monitoring, Industrial Electronics, 2004 IEEE International Symposium on, 1 (2004), 383-388
• [11] Trzynadlowski A.M., Ritchie E., Comparative investigation of diagnostic media for induction motors: a case of rotor cage faults, Industrial Electronics, IEEE Transactions on, 47 (2000), n. 5, 1092-1099
• [12] Sołbut A., Badania diagnostyczne silnika klatkowego zasilanego z falownika napięcia, Przegląd Elektrotechniczny, nr 6/2009, 79-82
• [13] Pawlak M., Kowalski C., Komputerowy system diagnostyczny silnika indukcyjnego, Przegląd Elektrotechniczny, nr 12/2008, 91-95
• [14] Ayhan B., Chow M.-Y., Song M.-H., Multiple Discriminant Analysis and Neural-Network-Based Monolith and Partition Fault-Detection Schemes for Broken Rotor Bar in Induction Motors, Trans. on Industrial Electronics, 53 (2006), n. 4, 1298- 1308
• [15] Su H., Chong K.T., Induction Machine Condition Monitoring Using Neural Network Modeling, Trans. on Industrial Electronics, 54 (2007), n. 1, 241-249
• [16] Kowalski C., Zastosowanie sztucznej inteligencji w diagnostyce silników indukcyjnych, Przegląd Elektrotechniczny, nr 11/2006, 53-57
• [17] Ballal M.S., Khan Z.J., Suryawanshi H.M., Sonolikar R.L., Adaptive Neural Fuzzy Inference System for the Detection of Inter-Turn Insulation and Bearing Wear Faults in Induction Motor, Trans. on Industrial Electronics, 54 (2007), n. 1, 250-258
• [18] Bachir S., Tnani S., Trigeassou J.-C., Champenois G., Diagnosis by parameter estimation of stator and rotor faults occurring in induction machines, Industrial Electronics, IEEE Transactions on, 53 (2006), n. 3, 963-973
• [19] Zidani F., Diallo D., Benbouzid M.E.H., Nait -Said R., A Fuzzy-Based Approach for the Diagnosis of Fault Modes in a Voltage-Fed PWM Inverter Induction Motor Drive, Industrial Electronics, IEEE Transactions on, 55 (2008), n. 2, 586-593
• [20] Węgiel T., Sułowicz M., Borkowski D., A Distributed System of Signal Acquisition for Induction Motors Diagnostic, in Proc. of the 6th IEEE SDEMPED’2007, 2007, 261-265
• [21] Sobczyk T.J., Węgiel T., Sułowicz M., Warzecha A., Weinreb K., A distributed system for diagnostics of induction motors, in Proc. of the 5th IEEE SDEMPED’2005, 2005, 65-69
• [22] Artioli M., Capolino G.A., Filippetti F., Yazidi A., A general purpose software for distance monitoring and diagnosis of electrical machines, in Proc. of the 4th IEEE SDEMPED’2003, 2003, 272-276
• [23] Sobczyk T.J., Weinreb K., Sułowicz M., Węgiel T., Warzecha A., Effects in Stator Currents of Cage Motors Due to Saturation of Main Magnetic Circuit, in Proc. of the 4th IEEE SDEMPED’03, 2003, 81-86
• [24] Sobczyk T.J., Weinreb K., Węgiel T., Sułowicz M., Theoretical study of effects due to rotor eccentricities in induction motors, in Proc. of the 2nd IEEE SDEMPED’99, 1999, 289-295
• [25] Weinreb K., Węgiel T., Sułowicz M., Influence of the main magnetic circuit saturation on stator current spectrum for a cage induction motor with rotor asymmetry, Czasopismo Techniczne, Elektrotechnika, 103(2006), z. 3-E, 65-76
• [26] Weinreb K., Sułowicz M., Skuteczne wykrywanie ekscentryczności dynamicznej w silniku asynchronicznym, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne nr 83(2009), 207- 212
• [27] Sułowicz M., Sobczyk T.J., Application of Fuzzy Inference System for Cage Induction Motors Rotor Eccentricity Diagnostic, in Proc. of the 6th IEEE SDEMPED’2007, 2007, 101-105
• [28] Altug S., Chow M.Y., Trussell H.J., Fuzzy inference systems implemented on neural architectures for motor fault detection and diagnosis, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 46 (1999), n. 6, 1069-1079
• [29] Cavall ni A., Filippetti F., Hierarchical procedure for the diagnostics of electromechanical system faults, in Proc. of the 3rd IEEE SDEMPED’2001, 2001, 71-76
• [30] Jang J. S., Sun C. T., Mizutani E., Neuro-Fuzzy and Soft Computing. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1997
• [31] Felser M., Sauter T., Standardization of industrial Ethernet - the next battlefield?, in Proc. Of the IEEE International Workshop on Factory Communication Systems, 2004, 413-420
• [32] Mielcar z T., Winiecki W., The Use of Web-services for Development of Distributed Measurement Systems, IEEEWorkshop on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications, 2005, 320- 324
• [33] Sand A., Slinde H. Fjeldly T.A., A Secure Approach to Distributed Internet-Enabled Metrology, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 56 (2007), n. 5, 1979-1985