Bezkontaktowe wyznaczanie momentu obciążenia silnika indukcyjnego na stanowisku pracy w energetyce w oparciu o pomiar strumienia poosiowego

• Autorzy: Petryna Janusz , Sułowicz Maciej , Duda Arkadiusz , Ławrowski Zbigniew , Guziec Krzysztof

Warianty tytułu

EN

Contactless determination of an induction motor load torque based on the axial flux measurement at a workplace in power industry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono metodę wyznaczania momentu obciążenia silnika indukcyjnego opartą na pomiarze strumienia poosiowego. Pomiar wykonano na stanowisku pracy silnika w elektrowni, zaś w stacji prób podczas obciążania uzyskano charakterystyki ilustrujące zależności momentu od strumienia i od prędkości obrotowej. Zaproponowano sposób wykorzystania pojedynczego pomiaru do oszacowania momentu. Proponowana metoda jest stosunkowo prosta do realizacji i pozwala na w pełni bezinwazyjne wyznaczanie momentu obciążenia silników indukcyjnych. Po zautomatyzowaniu pomiarów może ona zostać wykorzystana w systemach monitoringu stanu maszyny działających on-line.

EN

The paper presents a method for determining the load torque of an induction motor based on the measurement of axial flux. The measurement was carried out at the motor workplace in the power plant, while in the test station, during the loading, characteristics illustrating the dependence of the torque on the axial flux and on the rotational speed were obtained. A way of using a single measurement to estimate the torque has been proposed. The method is relatively simple to implement and allows for a fully non-invasive determination of the load torque. After automating the measurements, it can be used in on-line machine monitoring systems.

Słowa kluczowe

PL

silnik indukcyjny; pomiar bezkontaktowy; strumień poosiowy; widma strumienia poosiowego; moment elektromagnetyczny; moment obciążenia; stacja prób

EN

induction motor; contactless measurement; axial flux; flux spectra; electromagnetic torque; load torque; testing station

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 2 (122)
• Strony: 87--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Petryna Janusz

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

autor

Sułowicz Maciej

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

autor

Duda Arkadiusz

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

autor

Ławrowski Zbigniew

• Energotest-Diagnostyka Sp. z o.o. Brzezie k. Opola, 46-021 Brzezie

autor

Guziec Krzysztof

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

Bibliografia

• [1]. W. Jarzyna "Diagnostic characteristics of Axial Flux in an Induction Motor", Seventh International Conference on Electrical Machines and Drives, 1995 (Conf. Publ. No. 412), str.141-146.
• [2]. D.G. Dorrell, W.T. Thomson, S. Roach "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), str. 24-34.
• [3]. V. Kokko "Condition monitoring of squirrelcage motors by axial magnetic flux measurements", Academic Dissertation, University of Oulu, 2003, Finland.
• [4]. L. Gołębiowski, M. Gołębiowski, M. Noga, J. Skwarczynski "Axial flow in 3D FEM model of induction machine", Elektrotechnika i Elektronika, Vol. 25, No. 2, str. 147-152, 2006.
• [5]. K. Chmelík, J. Foldyna, S. Mišák "Magnetické pole vokolí asynchronního stroje, jeho zjišťování a využití", Electroscope, č. 2. Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta elektrotechnická, 2007.
• [6]. A. Bobon "3D Finite Element Computation of Axial Flux in Induction Motor", Transactions on Electrical Engineering, vol. 1 (2012), No. 3 A247, str. 72-75.
• [7]. W. Pietrowski "Wavelet analysis of axial flux in an induction machine on no-load test", Electrical Review, Vol. 88, No. 7b/2012, str. 20-23, 2012.
• [8]. J. Tulicki, J. Petryna, M. Sułowicz "Fault diagnosis of induction motors in selected working conditions based on axial flux signals", Technical Transactions, Issue: 13. Electrical Engineering, Issue: 3-E, str. 99-113, 2016.
• [9]. Z. Ławrowski, A. Duda, J. Petryna, M. Sułowicz "Wyznaczanie momentu obciążenia silnika indukcyjnego w oparciu o pomiar strumienia poosiowego", Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, nr 110, wyd. BOBRME Komel, str. 1-8, 2016.
• [10]. P. Ewert "Use of Axial Flux in the Detection of Electrical Faults in Induction Motors", IEEE International Symposium on Electrical Machines (SME), 2017, str. 1-6.
• [11]. J. Tulicki, M. Sułowicz, J. Petryna "Application of the 2D field model to determine the axial flux signal for the purpose of diagnosing induction motors," 2017 18th International Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering (ISEF) Book of Abstracts, Lodz, 2017, pp. 1-2.
• [12]. J. Petryna, J. Tulicki, M. Sułowicz "Calculating an electromechanical torque of a squirrel cage motor based on an axial flux obtained by the FEM", II International Conference of Computational Methods in Engineering Science (CMES’17), 2017, ITM Web Conf., Volume 15, str. 1-8, 2017.
• [13]. M. Sułowicz, J. Tulicki, J. Petryna, A. Duda "Wpływ uszkodzeń silnika indukcyjnego na dokładność bezkontaktowego wyznaczania momentu elektromagnetycznego z sygnału strumienia poosiowego", Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, nr 119, wyd. BOBRME Komel, str. 197 203, 2018.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).