Modelowanie zwarć międzyzwojowych w uzwojeniu stojana silnika indukcyjnego klatkowego

• Autorzy: Radecki A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.06.08

Warianty tytułu

EN

Stator winding inter-turn short-circuit modeling of a squirrelcage induction motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny silnika indukcyjnego klatkowego uwzględniający zwarcia międzyzwojowe faz stojana. W proponowanym modelu matematycznym silnika stopień zwarcia międzyzwojowego ustalany jest z wykorzystaniem współczynników zwarć oraz współczynników ich kątowego przesunięcia, co umożliwia prostą kontrolę nad określeniem rozległości oraz kątowej lokalizacji zwarcia na potrzeby symulacji układów sterowania napędami z silnikami indukcyjnymi. Przedstawiony model matematyczny nie wymaga dodatkowych danych o silniku ponad te, które są typowe dla powszechnie stosowanego opisu matematycznego sprawnego silnika indukcyjnego klatkowego. W artykule zostały zawarte wyniki porównawcze uzyskane na drodze symulacji komputerowych oraz zarejestrowane na stanowisku laboratoryjnym z silnikiem indukcyjnym klatkowym o mocy 2.2kW.

EN

In this paper, a mathematical model of squirrel-cage induction motor with inter-turn short-circuits in stator phases is presented. In the proposed mathematical model an extent and angular localization of short-circuit fault is determined using a simply form of short-circuit coefficients and their angular offset coefficients. Presented mathematical model does not require any additional motor parameters than those that are required for conventional model of healthy induction motor. In the article, the comparative results obtained through computer simulations and acquired on a laboratory test-stand with 2.2kW squirrel-cage induction motor are contained.

Słowa kluczowe

PL

uszkodzenie silnika; zwarcie międzyzwojowe; modelowanie silnika indukcyjnego klatkowego

EN

squirrel-cage induction motor modelling; induction motor faults; stator winding

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 6
• Strony: 42--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Radecki A.

• Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki, ul. Stefanowskiego 18/22, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] Zhang Y., Jiang J., Bibliographical review on reconfigurable fault-tolerant control systems, Annual Reviews in Control, 32 (2008), 229–252.
• [2] Campos-Delgado D.U., Espinoza-Trejo D.R., Palacios E., Fault-tolerant control in variable speed drives:a survey, IET Electric Power Applications, 2 (2008), n.2, 121–134.
• [3] Wierzbicki R., Kowalski C, Diagnostyka uszkodzeń stojana i wirnika silnika indukcyjnego pracującego w zamkniętej wektorowej strukturze sterowania prędkością, Przegląd Elektrotechniczny, 88 (2012), nr 4b, 265-269
• [4] Khalaf S.G., Haider M., Diagnosis and Fault Tolerant Control of the Induction Motors Techniques a Review, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, (2010), 227 – 246
• [5] 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.
• [6] Antal M., Antal L., Zawilak J., Badania uszkodzeń uzwojenia stojana klatkowego silnika indukcyjnego, Zeszyty Problemowe BOBRME KOMEL, (2007), nr 76, 83-88.
• [7] Wieczorek M., Rosołowski E., Simulation analysis of induction motor turn-to-turn faults in stator windings, Scientific Papers of the Institute of Electrical Power Engineering of the Wrocław University of Technology, Present Problems Of Power System Control, (2011), n.1, 43-53.
• [8] Kowalski C., Wolkiewicz M., Wierzbicki R., Modelowanie zwarć zwojowych silnika indukcyjnego zasilanego z przemiennika częstotliwości, Przegląd Elektrotechniczny, (2010), nr 4, 220-224
• [9] Ghate V.N., Dudul S.V., Dhole G. M., Generalized Model of Three-Phase Induction Motor for Fault Analysis, IEEE International Conference on Computational Technologies in Electrical and Electronics Engineering, (2008), 232 – 237
• [10] Liang B., Ball A. D., Iwnicki S. D., Simulation and fault detection of three-phase induction motors, IEEE Conference on Computers, Communications, Control and Power Engineering, (2008), n.3, 1813 – 1817.
• [11] Razafimahefa T. D., Heraud N., Sambatra E. J. R., Wailly O., Comparative study of inter-turn short circuit fault in stator and rotor windings on a small and medium power wound rotor induction machine, Conference on Control and Automation, (2015), 184 – 189
• [12] Sahraoui M., Ghoggal A., Zouzou S. E., Aboubou A., Razik H., Modelling and Detection of Inter-Turn Short Circuits in Stator Windings of Induction Motor, 32nd Annual Conference on IEEE Industrial Electronics, (2006), 4981 – 4986.
• [13] Maouche Y., Boussaid A., Boucherma M., Khezzar A., Modeling and Simulation of Stator Tum Faults. Detection Based on Stator Circular Current and Neutral Voltage, 9th IEEE International Symposium on Diagnostics for Electric Machines, (2013), 263 – 268
• [14] Vaseghi B., Takorabet N., Nahid-Mobarakeh B., Meibody-Tabar F., Modelling and study of PM machines with inter-turn fault dynamic model–FEM model, Electric Power Systems Research, (2011), 81, 1715 – 1722

Uwagi

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