Problemy eksploatacji silników indukcyjnych z asymetrią elektromagnetyczną – wybrane przypadki

• Autorzy: Petryna J. , Sułowicz M. , Guziec K.

Warianty tytułu

EN

Problems of operation of induction motors with electromagnetic asymmetry - selected cases

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przeanalizowano kilka przypadków negatywnych zjawisk towarzyszących eksploatacji silników indukcyjnych z asymetrią elektromagnetyczną. Zjawiska te, rozmaitego pochodzenia, nieraz nakładają się na siebie, utrudniając diagnozę. Rozpatrzono pracę silnika niskoobrotowego dużej mocy, emitującego specyficzny hałas, którego intensywność wzrastała w miarę zwiększania obciążenia. Aby wyjaśnić przyczyny zjawiska, oprócz pomiaru prądu w stanach dynamicznym i stanie ustalonym zastosowano pomiar strumienia unipolarnego oraz drgań mechanicznych, ponieważ sam pomiar prądu nie dawał całkowicie jednoznacznej odpowiedzi co do przyczyn problemu. Wyniki badań wskazały na defekt klatki z możliwym jednoczesnym zwarciem blach pakietu wirnika. Z kolei na stacji prób poddano badaniom 2 jednakowe silniki 6kV, których praca sugerowała także symptomy wewnętrznej asymetrii elektromagnetycznej poprzez specyficzny dźwięk. Tu podobnie dokonano pomiarów prądu, strumienia i drgań. W przypadku jednego z silników analiza odfiltrowanego prądu rozruchowego w postaci charakterystycznych modulacji wskazała na początkową degradację klatki i/lub ewentualne zwarcie części blach pakietu wirnika, na co wskazywałyby efekty akustyczne. W drugim przypadku kształt odfiltrowanego prądu rozruchowego diametralnie odbiegał od znanego wzorca, typowego dla defektu klatki. Specyficzne zmiany sygnału diagnostycznego mogą wskazywać na poważniejszy problem w wirniku, np. całkowitą degradację pakietu spowodowaną zwarciami o szerokim zasięgu.

EN

The study analyzed several cases of adverse events associated with the operation of induction motors with electromagnetic asymmetry. These phenomena, of various origin, often overlap, making it difficult to diagnose. A high power low speed motor, emitting a specific noise which intensity increased with increasing load, was considered. To explain the reasons for the phenomenon, in addition to the current measurement in the dynamic and steady states, a unipolar flux and mechanical vibrations measurements were applied because the current measurement did not give a completely clear answer as to the cause of the problem. The test results indicated a defect in the rotor cage with a possible simultaneous short circuit insi de the rotor sheet package. In turn, at the testing station two identical 6 kV motors which operation suggested symptoms of internal electromagnetic asymmetry by a specific sound, were subjected to the tests. Similarly, the measurements of current, flux, noise and vibration were carried out. In case of one of the motors the analysis of the filtered start-up current in the form of characteristic modulation pointed to the initial degradation of the cage and/or some short circuit of a portion of the rotor sheet package, what would the soundeffects indicate. In the second case, the shape of the filtered start-up current radically differed from the known standard pattern, typical for the cage defect. The specific changes to the diagnostic signal may indicato a serious problem in the rotor, for example a total degradation of the package due to a wide range short circuits inside.

Słowa kluczowe

PL

asymetria elektromagnetyczna; silnik indukcyjny; analiza widmowa prądu; strumienia; drgania; hałas

EN

electromagnetic asymmetry; induction motor; spectral analysis of current; flux; vibration and noise

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 1 (109)
• Strony: 161--168
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Petryna J.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii 31-155 Kraków, ul. Warszawska 24

autor

Sułowicz M.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii 31-155 Kraków, ul. Warszawska 24

autor

Guziec K.

• SENCO Sp. z o.o., 30-716 Kraków ul. Albatrosów 10a

Bibliografia

• [1]. Dorrell D. G., Thomson W. T., Roach S.: Analysis of airgap flux, current, and vibration signals as a function of the combination of static and dynamic air-gap eccentricity in 3-phase induction motors, IEEE Transactions on Industry Applications, 1997, 33(1), pp. 24-34.
• [2]. Weinreb K., Sułowicz M.: Skuteczne wykrywanie ekscentryczności dynamicznej w silniku asynchronicznym. Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe nr 83, 2009, wyd. KOMEL, s. 207-212.
• [3]. Frosini L., Borin A., Girometta, L., Venchi G.: Development of a leakage flux measurement system for condition monitoring of electrical drives. 2011 IEEE International Symposium on SDEMPED, 5-8 Sept. 2011, pp. 356 – 363.
• [4]. Szymaniec S.: Badania, eksploatacja i diagnostyka zespołów maszynowych z silnikami indukcyjnymi klatkowymi. Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole 2013.
• [5]. Petryna J., Sułowicz M., Duda A., Guziec K.: Diagnozowanie silników indukcyjnych w oparciu o pomiar strumienia osiowego. Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe nr 101, 2014, wyd.KOMEL, s. 185-191.
• [6]. Weinreb K., Duda A., Petryna J., Sułowicz M.: Diagnostyka ekscentryczności silnika indukcyjnego w oparciu o pomiar strumienia poosiowego. Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe nr 106, 2015, wyd. KOMEL, s. 13-20.
• [7]. Pragłowska-Ryłko N., Sułowicz M.: Zastosowanie ruchomej wartości skutecznej prądu do diagnostyki silników indukcyjnych klatkowych. Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe nr 106, 2015, wyd. KOMEL, s. 141-146.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę