System pomiarowo-diagnostyczny do bezinwazyjnej diagnostyki stanu wirnika i wyznaczania parametrów pracy silników indukcyjnych

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

Warianty tytułu

EN

The measuring and diagnostic system for a non-invasive diagnosing of induction motor rotor condition and determination of its operating parameters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zaprojektowany i wykonany przez autorów system pomiarowo-diagnostyczny przeznaczony do diagnozowania stanu uzwojeń wirnika i wyznaczania parametrów pracy takich, jak prędkość obrotowa i moment elektromagnetyczny w oparciu o strumień unipolarny (poosiowy) silnika indukcyjnego, wychwytywany przy użyciu cewki pomiarowej. System składa się z dwóch niezależnych od siebie modułów, z których jeden przeznaczony jest do rejestracji i archiwizacji wartości True RMS pełnych i odfiltrowanych napięć pochodnych strumienia silnika w celach porównawczych stanu wirnika w czasie i wyznaczania momentu. Drugi służy zaś do rejestracji przebiegów czasowych i analizy widmowej w celu określenia aktualnego stanu wirnika i prędkości obrotowej na podstawie amplitud składowych pośliz­gowych widma i zawiera m.in. kartę pomiarową oraz komputer z oryginalnym oprogramowaniem i jest dodatkowo przystosowany do akwizycji sygnałów wyładowań niezupełnych, drgań i hałasu. W artykule zawarto przykłady analiz silników wykonanych w przemyśle przy użyciu systemu.

EN

The article presents the measuring diagnostic system designed and made by the authors, dedicated to diagnose the condition of the induction motor rotor windings and determination of its operating parameters based on the axial flux captured by the measuring coil. The system consists of 2 independent modules. One of them is dedicated to recording and archiving the True RMS values for full and filtered voltages – the derivatives of the motor flux, for comparative purposes of the rotor condition over time and determination of the torque, while the other one – to recording timelines and spectral analysis to determine the current rotor condition and the motor speed on the basis of the amplitudes of the slip components in the spectrum, and contains among others a measuring card and a computer with original software and is additionally adapted to acquisition of partial discharges signals, vibration and noise. The article contains examples of some motors analyzes performed in industry with use of the designed system.

Słowa kluczowe

PL

strumień poosiowy; przyrząd pomiarowy; diagnostyka uszkodzeń; silnik indukcyjny

EN

axial flux; measuring device; faults diagnostics; induction motor

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 20, nr 5
• Strony: 56--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sułowicz M.

• Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii, Politechnika Krakowska

autor

Duda A.

• Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii, Politechnika Krakowska

autor

Petryna J.

• Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii, Politechnika Krakowska

autor

Guziec K.

• SENCO Sp. z o.o., Kraków

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] Kokko V.: Condition monitoring of squirrel-cage motors by axial magnetic flux measurements. Academic Dissertation, University of Oulu, 2003, Finland.
• [3] Gołębiowski L., Gołębiowski M., Noga M., Skwarczyński J.: Strumień osiowy w modelu 3D MES maszyny indukcyjnej. „Elektrotechnika i Elektronika”, Tom 25, Zeszyt 2, 2006.
• [4] Chmelík K., Foldyna J., Mišák S.: Magnetické pole v okolí asynchronního stroje, jeho zjišťování a využití, Electroscope, 2007, č. 2. Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta elektrotechnická.
• [5] 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.
• [6] Frosini L., Borin A., Girometta L., Venchi G.: A novel approach to detect short circuits in low voltage induction motor by stray flux measurement. Electrical Machines (ICEM), 2012, XXth International Conference on Marseille.
• [7] Petryna J., Sułowicz M., Duda A., Guziec K.: Wykorzystanie strumienia unipolarnego w diagnostyce maszyn prądu przemiennego. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 2/2013 (99), wyd. BOBRME Komel, s. 85–90.
• [8] Petryna J., Sułowicz M., Duda A., Guziec K.: Diagnozowanie silników indukcyjnych w oparciu o pomiar strumienia osiowego. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 1/2014 (101), wyd. BOBRME Komel, s. 185–191.
• [9] Petryna J., Sułowicz M., Duda A.: Wykorzystanie strumienia poosiowego do badania stanów dynamicznych maszyn indukcyjnych małej i dużej mocy. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 2/2014 (102), wyd. BOBRME Komel, s. 165–171.
• [10] Biernat A., Góralski P.: Zastosowanie pomiaru strumienia osiowego do okresowej diagnostyki silników indukcyjnych w zakładach przemysłowych. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 4/2014 (104), wyd. BOBRME Komel, s. 247–252.
• [11] Weinreb K., Duda A., Petryna J., Sułowicz M.: Diagnostyka ekscentryczności silnika indukcyjnego w oparciu o pomiar strumienia poosiowego. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 2/2015 (106), wyd. BOBRME Komel, s. 13–20.
• [12] Duda A., Petryna J., Sułowicz M., Guziec K.: Metoda wstępnej oceny stanu wirnika silnika indukcyjnego przy pomocy dedykowanego przyrządu opartego na pomiarze strumienia poosiowego. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 2/2015 (106), wyd. BOBRME Komel, s. 59–63.
• [13] Sułowicz M., Duda A., Petryna J., Guziec K.: System pomiarowo-diagnostyczny do bezinwazyjnej diagnostyki stanu wirnika silników indukcyjnych. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne nr 2/2017 (114), wyd. BOBRME Komel, s. 169–175.
• [14] Ławrowski Z., Duda A., Petryna J., Sułowicz M.: Wyznaczanie momentu obciążenia silnika indukcyjnego w oparciu o pomiar strumienia poosiowego. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” Nr 2/2016 (110), wyd. BOBRME Komel, s. 1–8.
• [15] Petryna J., Tulicki J., Sułowicz M.: 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, pp. 1–8, 2017.

Uwagi

PL

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