Analiza uszkodzeń stojana silnika indukcyjnego zasilanego z przemiennika częstotliwości

• Autorzy: Kowalski C. T. , Wolkiewicz M. , Ewert P.

Warianty tytułu

EN

Analysis of stator faults of converter-fed induction motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie wczesnego wykrywania uszkodzeń stojana (zwarć zwojowych) silnika indukcyjnego klatkowego zasilanego z przemiennika częstotliwości. Zastosowano metodę analizy częstotliwościowej opartej na algorytmie FFT dla sygnałów modułu wektora przestrzennego prądu stojana, chwilowej mocy czynnej i biernej oraz estymowanego momentu elektromagnetycznego. Sygnały te były obliczane na bieżąco na podstawie pomiaru prądów i napięć w silniku. Do obliczenia mocy chwilowej czynnej i biernej wykorzystano pojęcia mocy elektrycznej dla niesinusoidalnych systemów zasilania. Zamieszczono wyniki badań laboratoryjnych dla silnika malej mocy, w którym modelowano fizycznie zwarcia zwojowe. Badania przeprowadzono dla różnych częstotliwości zasilania, co pozwoliło dokonać oceny przydatności analizowanych sygnałów w diagnostyce uszkodzeń stojana.

EN

This paperdeals with the problem of the early stator faults detection (the short-circuits) of induction motors supplied from the frequency converter. The method based on the FFT algorithm is used for the spectral analysis of moduls of the spatial current vector, the instantaneous active power, the instantaneous reactive power and the estimated electromagnetic torque. These signals are on-line calculated, basing on the measured currents and voltages of the motor. Computations of the instantaneous active and reactive power use the theory of the electric power for non-sinusoidal power systems. In this poper results of laboratory investigations for low power motor with modeled stator short-circuit are demonstrated. Tests were realized for different supply frequencies, what enabled the evaluating of the usefulness of the propsed analysis in the diagnostics of the stator faults in the converter-fed induction moter drives.

Słowa kluczowe

PL

silnik indukcyjny; monitorowanie; diagnostyka; analiza FFT; uszkodzenia uzwojeń stojana

EN

induction motor; diagnostic; analysis EFT; stator faults

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 62, nr 28
• Strony: 458--465
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Kowalski C. T.

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

autor

Wolkiewicz M.

autor

Ewert P.

Bibliografia

• [1] NANDI S., TOLIYAT A. T., LI X., Condition Monitoring and Fault Diagnosis of Electrical Motors– A Review, IEEE Trans. on Energy Conversion, Vol. 20, No. 4, 2005, pp. 719–729
• [2] KOWALSKI CZ. T., WOLKIEWICZ M., Analiza mo_liwosci zastosowania sygnałów mocy chwiloweji momentu elektromagnetycznego do diagnostyki silników indukcyjnych, Prace Naukowe Inst.Maszyn, Napedów i Pomiarów Elektr. PWr, Studia i Materiały, nr 27, Zeszyt 60, 2007 s. .248–259
• [3] GLINKA T., Badania diagnostyczne maszyn elektrycznych w przemysle, BOBRME Komel, Katowice 2002
• [4] SIDDIQUE A., YADAVA G., SIGH B.,A Review of Stator Fault Monitoring Techniques of Induction Motors, IEEE Trans. On Energy Conversion, Vol. 20, No. 1, 2005, p. 106–114
• [5] TRZYNADLOWSKI A., RITCHIE E., Comparative Investigation of Diagnostic Media for Induction Motors: A Case of Rotor Cage Faults, IEEE Trans. on Industrial Electr., Vol.47, No. 5, 2000, p. 1092–1099
• [6] AKAGI H., KANAZAWA Y., NABAE A., Instantaneous Reactive Power Compensators Comprising Switching Devices without Energy Storage Components, IEEE Trans. on Industrial Applications, t. IA–20, 1984, p. 625–630
• [7] F ERRERO A., SUPERTI-FURGA G., A New Approach to the Definition of Power Components in Three-Phase Systems Under Nonsinusoidal Conditions, IEEE Trans. on Instrumentation and Measurement, t.40, nr 3, 1991, p.568–577