Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stator current spectrum analysis of a double cage induction motor with rotor asymmetry

Tulicki Jarosław, Sobczyk Tadeusz Jan, Sułowicz Maciej

Archives of Electrical Engineering

|

2023

|

Vol. 72, nr 2

357--371

EN

This study presents a method to directly calculate the stator current Fourier spectra in double-cage induction motors to diagnose faults in rotor cages. A circuit model is developed for this purpose, allowing the modelling of any asymmetry in the outer and inner rotor cages. The model extends the conventional model of a cage motor by considering the higher space harmonics generated by the stator windings. The asymmetry of the cages is modelled by growing the resistance of any of the rotor bars. This results in various model equations, to be solved by looking for diagnostic signals. Motor current signature analysis is typically used to diagnose cage motors based on the Fourier spectra of the stator currents during steady-state operation. This study determines these spectra for double cage motors using the harmonic balance method, omitting the transient calculations. The calculation results confirmed the sensitivity of the stator current Fourier spectra as a diagnostic signal to distinguish faults in the outer and inner cages.

2

System do ciągłej diagnostyki silników indukcyjnych klatkowych pracujących w układach napędowych wagonów tramwajowych

Czechowski Mirosław, Sułowicz Maciej, Zielonka Jakub, Tulicki Jarosław, Stradowski Michał

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2022

|

Nr 1 (127)

207--213

PL

W artykule przedstawiono koncepcję budowy i sposób realizacji systemu diagnostycznego do oceny stanu silników indukcyjnych pracujących w układach napędowych wózków wagonów tramwajowych. Przedstawiono najważniejsze założenie, które należy przyjąć przy projektowaniu i zestawieniu układu pomiarowego oraz doborze skutecznych metod diagnostycznych do wykrywania uszkodzeń elektrycznych i mechanicznych w układzie napędowym tramwaju. Przedstawiono opis układu pomiarowego oraz sygnały, które są wykorzystywane w module diagnostycznym. Na bazie doczasowych doświadczeń autorów wybrano metody diagnostyczne, które poprzez analizę sygnałów prądów, napięć i prędkości w dziedzinie czasowo-częstotliwościowej pozwolą na skuteczne wykrywanie uszkodzeń w stanach dynamicznej pracy napędu. Reprezentatywną grupą metod diagnostycznych przedstawioną w artykule jest metoda analizy spektrogramu kurtozy. Podjęte prace są związane z poszukiwaniem nowych skutecznych metod diagnostycznych do wykrywania uszkodzeń natury elektrycznej i mechanicznej występujących w układach napędowych wagonów tramwajowych.

EN

The article presents the concept of construction and the implementation method of a diagnostic system for the assessment of the condition of induction motors operating in the drive systems of trolley carriages. The most important assumption that should be made when designing and setting up the measurement system and selection of effective diagnostic methods for detecting electrical and mechanical damage in the tram drive system was presented. A description of the measuring system and signals used in the diagnostic module are presented. Based on the authors' past experiences, diagnostic methods have been selected which, by analyzing the signals of currents, voltages and speeds in the time-frequency domain, will allow for effective detection of failures in the states of dynamic operation of the drive. A representative group of diagnostic methods presented in the article is the method of kurtosis spectrogram analysis. The work undertaken is related to the search for new, effective diagnostic methods to detect electrical and mechanical damage occurring in the drive systems of tram cars.

3

System diagnostyczny do bezinwazyjnej oceny stanu klatki wirnika silników indukcyjnych

Sułowicz Maciej, Duda Arkadiusz, Zielonka Jakub, Tulicki Jarosław, Cholewa Dariusz, Czechowski Mirosław

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2022

|

Nr 1 (127)

229--236

PL

Ocena stanu klatki silników indukcyjnych jest ciągle aktualnym problemem diagnostyki stanu tych maszyn. Na rynku zasadniczo nie ma urządzeń, które mogły by w sposób kompleksowy automatycznie diagnozować uszkodzenia klatek silników zarówno podczas stanu ustalonego w oparciu o metodę MCSA jak i podczas rozruchu wykorzystując analizę przetworzonego przebiegu prądu rozruchowego. Na podstawie wieloletnich doświadczeń, autorów artykułu, w prowadzeniu badań stanu klatek wirnika dla wielu maszyn w różnych gałęziach przemysłu, opracowano urządzenie pomiarowe i specjalistyczne oprogramowanie pozwalające diagnozować rożne typy silników indukcyjnych klatkowych podczas rozruchu jak i stanu ustalonego. W artykule przedstawiono sposób pomiaru sygnału diagnostycznego, którym jest prąd stojan. Odwołano się do wiarygodności pomiarów diagnostycznych. Przedstawiono funkcjonalność oprogramowania do pomiarów diagnostycznych i analiz podczas stanu ustalonego i rozruchu. Przedstawiono wyniki wybranych pomiarów diagnostycznych, formy prezentacji wyników oceny stanu oraz przedstawiono przykłady zastosowania opracowanego systemu w badaniach przemysłowych w różnych gałęziach przemysłu.

EN

The assessment of the cage condition of induction motors is still a current problem in diagnosing the condition of these machines. There are basically no devices on the market that could comprehensively and automatically diagnose damage to motor frames, both during the steady state based on the MCSA method and during start-up using the analysis of the processed inrush current waveform. Based on many years of experience of the authors of the article, in conducting research on the condition of rotor cages for many machines in various industries, a measuring device and specialized software were developed to diagnose various types of squirrelcage induction motors during start-up and in the steady state. The article presents the method of measuring the diagnostic signal, which is the stator current. The reliability of the diagnostic measurements was referred to. The functionality of the software for diagnostic measurements and analyzes during steady state and start-up is presented. The results of selected diagnostic measurements, forms of presentation of the results of condition assessment and examples of the application of the developed system in industrial research in various branches of industry are presented.

4

Nowoczesne uniwersalne zabezpieczenia cyfrowe wyposażone w algorytmy do diagnostyki stanu klatki silników indukcyjnych

Duda Arkadiusz, Sułowicz Maciej, Tulicki Jarosław, Węgiel Tomasz, Iwiński Marcin

Napędy i Sterowanie

|

2021

|

R. 23, nr 12

48--55

PL

Zabezpieczenia cyfrowe dedykowane dla silników indukcyjnych mogą realizować różne i nawet bardzo złożone algorytmy ochrony silnika przed skutkami nieprzewidzianych zakłóceń jego bezawaryjnej pracy. Moc obliczeniowa aktualnie stosowanych cyfrowych urządzeń zabezpieczeniowych jest bardzo duża, a pamięci do składowania rejestrowanych informacji przez te urządzenia mogą być dowolnie rozszerzane. Pozwala to producentom zabezpieczeń poszerzyć w łatwy sposób ich funkcjonalności o nowe wybrane funkcje np. do diagnostyki stanu silnika. W artykule skupiono się nad opisem algorytmów do diagnostyki stanu klatki wirnika silników indukcyjnych podczas ustalonego stanu pracy i rozruchu zaimplementowanego w zabezpieczeniu cyfrowym silnika BEL_plus. Przedstawiono wyniki testów zabezpieczenia z zastosowanym algorytmem oraz propozycje wskaźnika diagnostycznego świadczącego o uszkodzeniu dla przykładowego silnika małej mocy z różnymi uszkodzeniami wirnika oraz wyniki testów dla silnika dużej mocy. Udowodniono, że zaproponowane algorytmy działają poprawnie i pozwalają na skuteczną ocenę stanu klatki nadzorowanych silników indukcyjnych.

EN

Digital protections dedicated to induction motors can implement various, even very complex, algorithms to protect the motor against the effects of unforeseen disturbances in its failure-free operation. The computational power of the currently used digital protection devices is very high. Also, the recorded information storage space used by these devices can be freely extended. This allows security manufacturers to easily extend their functionality with new diagnostic functions. The article describes the algorithms for diagnostics of the rotor cage condition of induction motors during steady-state and start-up. The tests’ results of the implemented algorithms and diagnostic indicators of digital protection BEL_plus for a low-power motor with various rotor damage and test results for a high-power motor are presented. The algorithms work correctly and allows for an effective assessment of the condition of the monitored motors given that the required operating conditions are met.

5

Skuteczne algorytmy diagnostyki stanu klatki silników indukcyjnych zaimplementowane w nowoczesnym uniwersalnym zabezpieczeniu cyfrowym

Duda Arkadiusz, Sułowicz Maciej, Tulicki Jarosław, Węgiel Tomasz, Iwiński Marcin

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2021

|

Nr 2 (126)

137--142

PL

Zabezpieczenia cyfrowe dedykowane dla silników indukcyjnych mogą realizować różne i nawet bardzo złożone, algorytmy ochrony silnika przed skutkami nieprzewidzianych zakłóceń jego bezawaryjnej pracy. Moc obliczeniowa aktualnie stosowanych cyfrowych urządzeń zabezpieczeniowych jest bardzo duża a pamięci do składowania rejestrowanych informacji przez te urządzenia może być dowolnie rozszerzana. Pozwala to producentom zabezpieczeń poszerzyć w łatwy sposób ich funkcjonalności o nowe wybrane funkcje np. do diagnostyki stanu silnika. W artykule skupiono się nad opisem algorytm do diagnostyki stanu klatki wirnika silników indukcyjnych podczas ustalonego stanu pracy zaimplementowanego w zabezpieczeniu cyfrowym silnika BEL_plus. Przedstawiono wyniki testów zabezpieczenia z zastosowanym algorytmem oraz propozycje wskaźnika diagnostycznego świadczącego o uszkodzeniu dla przykładowego silnika małej mocy z różnymi uszkodzeniami wirnika oraz wyniki testów dla silnika dużej mocy. Udowodniono, że zaproponowany algorytm działa poprawnie i pozwala na skuteczną ocenę stanu klatki nadzorowanych silników indukcyjnych.

EN

Digital protections dedicated to induction motors can implement various, even very complex, algorithms to protect the motor against the effects of unforeseen disturbances in its failure-free operation. The computational power of the currently used digital protection devices is very high. Also, the recorded information storage space used by these devices can be freely extended. This allows security manufacturers to easily extend their functionality with new diagnostic functions. The article describes an algorithm for diagnostics of the rotor cage condition of induction motors during steady-state. The tests’ results of the implemented algorithm and diagnostic indicator of digital protection BEL_plus for a low-power motor with various rotor damage and test results for a high-power motor are presented. The algorithm works correctly and allows for an effective assessment of the condition of the monitored motors given that the required operating conditions are met.