Zwarcia zwojowe w uzwojeniu stojana klatkowego silnika indukcyjnego

• Autorzy: Antal M. , Antal L.

Warianty tytułu

EN

Inter-turns short-circuits in stator winding of squirrel-cage motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Za pomocą zweryfikowanego pomiarowo polowo-obwodowego modelu klatkowego silnika indukcyjnego zbadano zjawiska towarzyszące zwarciom zwojowym w uzwojeniu stojana. Zakładając, że zwarcie następuje w czasie pracy obciążonego znamionowo silnika, obliczono przebiegi czasowe momentu, prędkości obrotowej, prądów fazowych stojana, prądu w zwojach zwartych, prądów w prętach klatki wirnika i mocy chwilowej. Rozpatrzono przypadki zwarć różnej wielkości, mierzonej liczbą zwieranych zwojów, a mianowicie: zwarcie pierwszego zwoju, czterech zwojów i całej cewki. Zbadano również wpływ rezystancji punktu zwarcia na przebieg zjawisk elektromechanicznych.

EN

Phenomena associated with inter-turn short-circuit in stator winding of squirrel-cage motor were investigated. Investigations were realized with motor model verified by measurements. Short-circuit happens when motor is working with nominal load. Based on this assumption time characteristics of electromagnetic torque, rotational speed, stator phase currents, currents in short-circuited turns, currents in rotor bars and instantaneous power of motor, were calculated. Three causes were investigated: short-circuit of one turn, four turns and whole coil (51 turns). Influence of resistance value in short-circuited point on electromechanical phenomena was investigated too.

Słowa kluczowe

PL

silnik indukcyjny; symulacja polowo-obwodowa; uszkodzenia uzwojenia stojana

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 59, nr 26
• Strony: 78--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Antal M.

autor

Antal L.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, 50-372 Wrocław, ul. Smoluchowskiego 19

Bibliografia

• [1] ANTAL L., ANTAL M., ZAWILAK J., Weryfikacja modelu obliczeniowego silnika klatkowego pomiarami statycznych i dynamicznych stanów pracy, Problemy eksploatacji maszyn i napędów elektrycznych. PEMINE, Ustroń, 19-21 maja 2004, Zeszyty Problemowe BOBRME Kornel, nr 69, 2004, s. 99-104.
• [2] ASSAF T., HENAO H., CAPOLINO G.A., Simplified axial flux spectrum method to detect incipient stator inter-turn short-circuits in induction machine, 2004 IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Vol. 2, 4-7 May 2004, pp. 815-819.
• [3] BENBOUZID M.E.H., KLIMAN G.B., What stator current processing-based technique to use for induction motor rotor faults diagnosis?, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 18, Issue 2, June 2003, pp. 238-244.
• [4] HOUDOUIN G., BARAKAT G., DAKYO B., DESTOBBELEER E., A winding function theory based global method for the simulation of faulty induction machines, IEEE International Electric Machines and Drives Conference, 2003. IEMDC'03, Vol. 1, 1-4 June 2003, pp. 297-303.
• [5] JOKSIMOVIC G., PENMAN J., The detection of interturn short circuits in the stator windings of operating motors. Industrial Electronics Society, 1998. IECON'98, Proceedings of the 24th Annual Conference of the IEEE, Vol. 4, 31 Aug.-4 Sept. 1998, pp. 1974-1979.
• [6] KOHLER J.L., SOTTILE J., TRUTT F.C., Condition monitoring of stator windings in induction motors. I. Experimental investigation of the effective negative-sequence impedance detector, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 38, Issue 5, Sept.-Oct. 2002, pp. 1447-1453.
• [7] KOWALSKI CZ.T., Monitorowanie i diagnostyka uszkodzeń silników indukcyjnych z wykorzystaniem sieci neuronowych. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej Nr 57, Monografie nr 18, Wrocław 2005.
• [8] MAIER R., Protection of squirrel-cage induction motor utilizing instantaneous power and phase information, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 28, Issue 2, March-April 1992. pp. 376-380.
• [9] MELERO M.G., CABANAS M.F., ROJAS C., ORCAJO G.A., CANO J.M., SOLARES J., Study of an induction motor working under stator winding inter-turn short circuit condition. Diagnostics for Electric Machines, SDEMPED 2003. 4th IEEE International Symposium on Power Electronics and Drives, 24-26 Aug. 2003, pp. 52-57.
• [10] MIRAFZAL B., DEMERDASH N.A.O., On innovative methods of induction motor interturn and broken-bar fault diagnostics, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 42, Issue 2, March-April 2006, pp. 405-414.
• [11] PENMAN J., SEDDING H.G., LLOYD B.A., FINK W.T., Detection and location of interturn short circuits in the stator windings of operating motors, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 9, Issue 4, Dec. 1994, pp. 652-658.
• [12] TAK SON CHEANG, A new research for the symptoms and diagnosis schemes of the inner-faults for three-phase induction motors, ICEMS 2005. Proceedings of the Eighth International Conference on Electrical Machines and Systems, Vol. 3, 27-29 Sept. 2005, pp. 2180— 2185.
• [13] TOLIYAT H.A., LIPO T.A., Transient analysis of cage induction machines under stator, rotor bar and end ring faults, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 10, Issue 2, June 1995, pp. 241-247.
• [14] ZHONGMING YE, BIN WU., Simulation of electrical faults of three phase induction motor drive system. Power Electronics Specialists Conference, 2001. PESC 2001 IEEE 32nd Annual, Vol. 1, 17-21 June 2001, pp. 75-80.