Ocena skuteczności wykrywania uszkodzeń elementów konstrukcyjnych łożysk tocznych w silnikach indukcyjnych

• Autorzy: Ewert P. , Kowalski C. T.

Warianty tytułu

EN

Effectiveness assessment of damaged detection in induction motors rolling bearings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono metodę monitorowania stanu łożysk tocznych silników indukcyjnych opartą na analizie widmowej prądu stojana i drgań mechanicznych oraz analizę obwiedni. Eksperymentalnie sprawdzono możliwość wykrywania oraz identyfikowania uszkodzeń poszczególnych elementów konstrukcyjnych łożysk takich jak: element toczny, bieżnia zewnętrzna oraz bieżnia wewnętrzna. Badania zrealizowano na zestawie specjalnie przygotowanych łożysk z zamodelowanymi uszkodzeniami. Na podstawie wyników badań dokonano oceny skuteczności wykrywania uszkodzeń łożysk tocznych w silnikach indukcyjnych wykorzystując widma prądu stojana, przyspieszenia drgań i obwiedni drgań.

EN

The paper describes a monitoring method of damaged detection in induction motors rolling bearings. The method is based on spectral analysis of the stator current and vibration with it's envelope. Quality of the bearing faults detection and identification methods was tested experimentally. The experiments have been conducted on induction motors with the bearing faults, such as: balls, outer and inner races. Correctness of the proposed methods has been confirmed by satisfactory tests results.

Słowa kluczowe

PL

monitorowanie stanu łożysk tocznych; silniki indukcyjne; analiza FFT; drgania mechaniczne; analiza obwiedni

EN

condition monitoring of rolling; bearings; induction motors; FFT analysis; mechanical vibrations; analysis of the envelope

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 64, nr 30
• Strony: 291--302
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Ewert P.

autor

Kowalski C. T.

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

Bibliografia

• [1] BELLINI A., IMMOVILLI F., RUBINI R., TASSONI C., Diagnosis of bearing faults in induction machines by vibration or current signals: a critical comparison, Industry Applications Society Annual Meeting, 2008. IAS '08. IEEE, 5-9 Oct. 2008, str. 1-8
• [2] BLÖDT M., GRANJON P., RAISON B., ROSTAING G., Models for Bearing Damage Detection in Induction Motors Using Stator Current Monitoring, IEEE Transactions On Industrial Electronics, Vol.55, No.4, April 2008, str. 1813-1822
• [3] DWOJAK J., RZEPIELA M., Diagnostyka i obsługa techniczna ło_ysk tocznych. Poradnik, Diagnostyka Techniczna, Warszawa 2003
• [4] FROSINI L., BASSI E., Stator Current and Motor Efficiency as Indicators for Different Types of Bearing in Induction Motors Faults, IEEE Transactions On Industrial Electronics, Vol.57, No.1, January 2010, str. 244 – 251
• [5] HUI LI, YUPING ZHANG, Bearing Localized Fault Detection Based on Hilbert-Huang Transformation, Fourth International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery, FSKD 2007, str. 138-142
• [6] KOWALSKI Cz. T., Monitorowanie i diagnostyka uszkodzen silników indukcyjnych z wykorzystaniem sieci neuronowych, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napedów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej Nr 57, Seria: Monografie Nr 18, Wrocław 2005
• [7] KOWALSKI CZ.T., WASIEL M., WOZNIAK K., Wybrane problemy diagnostyki ło_ysk tocznych w napedach elektrycznych z silnikami du_ej mocy, Zeszyty Problemowe Maszyny Elektryczne BOBRME Komel, nr 64, 2002, str. 41-48
• [8] MUTHUKUMARASAMY A., GANERIWALA S., Diagnosis of Rolling Element Bearing Faults using Envelope analysis, SpectraQuest Tech Note, July 2009
• [9] RUBINI R., MENEGHETTI U., Application of the envelope and wavelet transform analyses for the diagnosis of incipient faults in ball bearings, Mechanical Systems and Signal Processing (2001) 15(2), str.287-302
• [10] SCHOEN R.R., HABETLER T.G., KAMRAN F, BARTHELD R.G., Motor bearing damage detection using stator current monitoring, IEEE Trans. on Industry Applications, Vol.31, No.6, Nov./Dec. 1995, str. 1274-1279
• [11] SCHOEN R.R., LIN B.K., HABETLER T.G., SCHLAG J.H., FARAG S., An unsupervised, on-line system for induction motor fault detection using stator current monitoring, IEEE Trans. on industry Applications, Vol.31, No.6, Nov./Dec. 1995, str. 1280-1286
• [12] SHU-TING WAN, LU-YONG LV, The fault diagnosis method of rolling bearing based on wavelet packet transform and zooming envelope analysis, Proceedings of the 2007 International Conference on Wavelet Analysis and Pattern Recognition, Beijing, China, 2-4 Nov. 2007, str. 1257-1261
• [13] SWEDROWSKI L., Nowa metoda diagnostyki ło_ysk silnika indukcyjnego oparta na pomiarze i analizie widmowej pradu zasilajacego, Monografie 54, Politechnika Gdanska, 2005
• [14] SZYMANIEC S., Diagnostyka stanu izolacji uzwojen i stanu ło_ysk silników indukcyjnych klatkowych w warunkach przemysłowej eksploatacji, Studia i Monografie z. 193, Opole 2006
• [15] YU D.,CHENG J., YANG Y., Application of EMD method and Hilbert spectrum to the fault diagnosis of roller bearings, ELSEVIER, Mechanical Systems and Signal Processing 19(2005), str. 259–270