PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 78

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
1
Content available System pomiarowo-diagnostyczny do bezinwazyjnej diagnostyki stanu wirnika i wyznaczania parametrów pracy silników indukcyjnych
Sułowicz M., Duda A., Petryna J., Guziec K.
Napędy i Sterowanie
|
2018
|
R. 20, nr 5
56--65
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.
2
Content available Propozycja metod diagnostyki układów napędowych wagonów tramwajowych
Czechowski M., Sułowicz M.
Napędy i Sterowanie
|
2018
|
R. 20, nr 7/8
92--101
PL
W artykule przedstawiono analizę uszkodzeń zespołów napędowych wagonów tramwajowych oraz zaproponowano układ do bezinwazyjnej diagnostyki większości tych defektów. Przeprowadzono badania diagnostyczne na wybranych zespołach napędowych wagonów tramwajowych w jednym z przedsiębiorstw komunikacyjnych. Badano różne układy napędowe wagonów w pełni sprawne oraz układy napędowe z uszkodzeniami pozwalającymi na wykonanie pomiarów diagnostycznych podczas normalnej jazdy wagonu. Wyniki przeprowadzonych badań pozwoliły na opracowanie metodyki i zakresu badań stanu napędów wagonów tramwajowych w zależności od typu wagonu. Rejestracja i analiza kilku sygnałów prądu, napięcia, prędkości obrotowej, drgań, oprócz typowych funkcji diagnostycznych służących do określenia stanu badanych napędów, pozwala również na uzyskanie dodatkowych informacji np. o efektywności przetwarzania energii przez napęd wagonu tramwajowego podczas jazdy. Wybrano najskuteczniejsze metody analizy i opracowano algorytmy oceny diagnostycznej. W oparciu o przeprowadzone analizy sformułowano procedurę która pozwoli na wiarygodną ocenę stanu silników podczas jazd kontrolnych. Wypracowana metoda będzie przydatna w przedsiębiorstwie do typowania maszyn do remontu, jak i kontroli stanu maszyn po wykonanych zabiegach remontowych. Opracowane procedury badań mogą zostać również zaadaptowane do oceny stanu szczególnie silników indukcyjnych klatkowych w napędach innych pojazdów niż wagony tramwajowe.
EN
This paper presents an analysis of faults in drive systems of tram wagons and proposes a system for the non-invasive diagnosing of the majority of these faults. Diagnostic tests were carried out on the selected drive systems of tram wagons of a public transport company. Various drive systems were tested which included both faulty drive systems and fault-free systems – this allowed for the performing of diagnostic measurements during periods of standard operation. The results of the performed tests enabled the design of appropriate methodology and the defining of the required research breadth which was to be conducted on the drive systems of tram wagons of specific types. The research required the recording and interpretation of signals relating to current, voltage, rotational speed, and vibrations – this was in addition to the standard diagnostic procedures used to assess the condition of the tested drive systems. These signal records assisted in the obtaining of additional information such as that which is concerned with the effectiveness of energy conversion by the drive system of a tram wagon during its operation. The authors selected optimum analysis tools and developed algorithms for diagnostic evaluation. Based on the analysis data the authors formulated a procedure for condition monitoring of the motors in tram wagons during test drives. The developed method will be useful for evaluating the conditions of tram wagons and scheduling their maintenance. The procedure can be adapted for evaluating especially the condition of cage induction motors in other types of vehicles.
3
Content available Zastosowanie wskaźników ilościowych do oceny poziomów ekscentryczności w silnikach indukcyjnych
Petryna J., Sułowicz M., Guziec K.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2018
|
Nr 3 (119)
171--178
PL
Rzetelna diagnostyka maszyn indukcyjnych oprócz badania stanu izolacji uzwojeń, ich symetrii i ciągłości, stanu pakietu oraz drgań powinna uwzględniać również badanie na okoliczność ewentualnego nie centrycznego ustawienia wirnika względem osi stojana. Ekscentryczność ma bowiem wpływ na zużycie łożysk, poziom drgań mechanicznych wskutek powstawania niezrównoważonych sił naciągu magnetycznego, zagrożenie izolacji uzwojeń wskutek przenoszenia drgań o częstotliwości rzędu kHz, wreszcie w skrajnych przypadkach może skutkować zatarciem wirnika o stojan i zniszczeniem uzwojeń maszyny oraz termicznego uszkodzenia pakietu. Praca przedstawia wprowadzenie do diagnozy kilku rodzajów współczynników liczbowych, które w oparciu o widma prądów i strumienia poosiowego określają ilościowo poziomy podstawowych rodzajów ekscentryczności. Na kilku przykładach z pomiarów w przemyśle i laboratorium pokazano zmiany tych wskaźników wskutek powiększania się stopnia ekscentryczności. Metoda ta umożliwia wykrycie zmian tego zjawiska w czasie i określenie jego trendu.
EN
Reliable diagnostics of induction machines, in addition to investigating the condition of the Winding insulation, their symmetry and continuity and the condition of the core and vibrations as well, should also take into account the possible eccentric position of the rotor relative to the stator axis. Eccentricity has an impact on bearing wear, the level of mechanical vibrations due to unbalanced magnetic tension forces, the risk of winding insulation due to transmission of vibrations at a frequency of kHz, and in extreme cases it may result in rub of the rotor against the stator surface and destruction of the machine's windings and thermal damage to the core package. The work presents an introduction to the diagnosis some types of indicators - numerical coefficients that, based on the current and axial flux spectra, quantify the levels of basic eccentricity types. Several examples of measurements in the industry and laboratory show changes in these indicators due to the increasing degree of eccentricity. This method makes it possible to detect changes of this phenomenon in time and determine its trend.
4
Content available Wykrywanie niesymetrii klatki rozruchowej silnika indukcyjnego dwuklatkowego w stanie ustalonym
Tulicki J., Sułowicz M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2018
|
Nr 3 (119)
131--137
PL
Wykrywanie uszkodzeń wewnętrznych wirnika o charakterze elektrycznym silników indukcyjnych dwuklatkowych jest zadaniem trudnym i wieloetapowym. Szczególnie ważna, w przypadku określenia zakresu remontu wirnika jest informacja, która klatka uległa uszkodzeniu. Celem niniejszego artykułu jest wskazanie skutecznej metody rozróżnienia uszkodzeń obwodów klatki rozruchowej od klatki pracy w stanie ustalonym z niesymetriami rezystancyjnymi prętów lub pierścieni zwierających. W pracy rozważono silnik z dwoma najczęściej występującymi konstrukcjami wirnika ze wspólnym i osobnymi pierścieniami zwierającymi obwody klatek. Przeprowadzono analizy diagnostyczne dla prototypowego silnika indukcyjnego dwuklatkowego małej mocy, w przypadku którego zarejestrowano sygnały prądów stojana podczas pomiarów w laboratorium. Wyniki pomiarów porównano z obliczeniami uzyskanymi z modelu polowego silnika indukcyjnego dwuklatkowego z niesymetrycznymi obwodami wirnika.
EN
Detecting internal damages of an electrical rotor of double cage induction motors is a difficult and multistage task. Particularly important, in the case of determining the scope of repair of the rotor, is the information that would allow one to determine which cage of the rotor has been damaged. The purpose of the article is to indicate an effective method of distinguishing failures of the starting cage from a working cage, with the resistive asymmetries of bars or rings. In the article the authors considered a motor with two most common rotor designs, i.e. with the common and separate rings the circuits of cages, respectively. Diagnostic analysis was performed for a double cage low-power induction motor prototype for which stator current signals were recorded during the measurements in the laboratory.The results of the measurements were compared against the calculations obtained using the finite element model (FEM).
5
Content available Wpływ uszkodzeń silnika indukcyjnego na dokładność bezkontaktowego wyznaczania momentu elektromagnetycznego z sygnału strumienia poosiowego
Sułowicz M., Tulicki J., Petryna J., Duda A.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2018
|
Nr 3 (119)
197--203
PL
Od kilku lat jednym z głównych kierunków badań autorów są prace związane z wykorzystaniem sygnału strumienia poosiowego do oceny szeroko rozumianego stanu silników indukcyjnych klatkowych. Ostatnio prowadzone badania są ukierunkowane na metodę bezkontaktowego wyznaczania momentu obciążenia maszyn indukcyjnych bazującą tylko na sygnale strumienia poosiowego. Na drodze obliczeń numerycznych i poprzez eksperyment pomiarowy możliwe jest znalezienie takich składowych sygnału strumienia poosiowego, które są proporcjonalne do zmian momentu elektromagnetycznego lub bezpośrednio do zmian momentu obciążenia na wale maszyny. Celem niniejszego artykułu jest zbadanie, jak wpływają różnego rodzaju uszkodzenia wirnika i stojana na dokładność określania momentu elektromagnetycznego. W oparciu o pomiary laboratoryjne i obliczenia polowe dla wybranych silników zostanie określony wpływ uszkodzeń wewnętrznych i asymetrii zewnętrznych na charakterystyczne cechy sygnału strumienia poosiowego wykorzystywanego do wyznaczenia momentu elektromagnetycznego. Zostanie określona wiarygodność szacowania momentu elektromagnetycznego w przypadku występowania uszkodzeń badanej maszyny. Proponowana metoda pomiarowa wyznaczania momentu jest prosta i dla silnika indukcyjnego jest możliwe bardzo łatwe wyznaczanie momentu obciążenia w oparciu o pomiar strumienia poosiowego przy użyciu cewki pomiarowej przyłożonej do obudowy silnika np. od strony wentylatora.
EN
Since several years, one of the main directions of the authors' research have been works on the use of axial flux signal to assess the widely understood condition of squirrel cage induction motors. Recent research is focused on the non-contact method to determine the load torque of induction machines based on the axial flux signal only. By means of numerical calculations and through a measurement experiment it is possible to find such components of the axial flux signal that are proportional to changes in the electromagnetic torque or directly to changes in the machine shaft load. The purpose of this article is to investigate how various types of rotor and stator faults affect the accuracy of electromagnetic torquedetermination. Based on laboratory measurements and FEM calculations for selected motors, the influence of internal damages and external asymmetries on the characteristic features of the axial flux signal used to determine the electromagnetic torque, will be specified. The reliability of the electromagnetic torque estimation will be determined in case of damage to the tested machine. The proposed method of the torque determination is simple and it is possible for an induction motor to easy determine the load torque based on the measurement of the axial flux using a measuring coil applied to the motor housing, e.g. from the fan side.
6
Content available Diagnostyka silników indukcyjnych klatkowych w układach napędowych wagonów tramwajowych
Sułowicz M., Czechowski M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2018
|
Nr 3 (119)
189--195
PL
W artykule przedstawiono doświadczenia autorów z przeprowadzonych badań diagnostycznych silników indukcyjnych klatkowych napędów wagonów tramwajowych. Badania diagnostyczne przeprowadzono na kilkudziesięciu silnikach pracujących w kilku wagonach tramwajowych w jednym z przedsiębiorstw komunikacyjnych. Pomiary diagnostyczne, z wykorzystaniem cewek Rogowskiego, karty pomiarowej i dedykowanego oprogramowania wykonano w dwóch różnych porach roku. Zebrane dane pomiarowe poddano szczegółowej analizie i dokonano oceny stanu poszczególnych badanych silników. Analizy zarejestrowanych sygnałów podczas jazd testowych pozwoliły na ocenę stanu silników na podstawie pozyskanych informacji ze stanu ustalonego, jaki i stanów dynamicznych pracy tych maszyn. Wybrano najskuteczniejsze metody analizy i opracowano algorytmy oceny diagnostycznej. W oparciu o przeprowadzone analizy sformułowano procedurę badań diagnostycznych, która pozwoli na wiarygodną ocenę stanu silników podczas jazd kontrolnych. Wypracowana metoda będzie przydatna w przedsiębiorstwie do typowania maszyn do remontu, jak i kontroli stanu maszyn po wykonanych zabiegach remontowych. Opracowane procedury badań mogą zostać również zaadaptowane do oceny stanu silników indukcyjnych klatkowych w napędach innych pojazdów niż wagony tramwajowe.
EN
The paper presents the results of research conducted on cage induction motors in tram wagons. The research involved several dozens of motors operating in several tram wagons of a local city transport organization. The diagnostic experiment was performed in two different seasons of the year using the Rogowski coil's, data acquisition cards and dedicated computer programs. The acquired data were then subject to a detailed analysis followed by a thorough evaluation of their performance. The analysis of the registered data during test drives allowed the authors to estimate the condition of the motors based on the information gained in both transient and steady-state states. The authors selected optimum analysis tools and developed algorithms for diagnostic evaluation. Based on the analysis data the authors formulated a procedure for conditionmonitoring of the motors in tram wagons during test drives. The developed method will be useful for evaluating the conditions of tram wagons and scheduling their maintenance. The procedure can be adapted for evaluating the condition of cage induction motors in other types of vehicles.
7
Content available Diagnozowanie i weryfikacja termowizyjna silników indukcyjnych z asymetrią elektromagnetyczną
Petryna J., Ławrowski Z., Sułowicz M., Guziec K.
Napędy i Sterowanie
|
2017
|
R. 19, nr 7/8
144--153
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. Wyniki badań wskazywały na defekt klatki z możliwym jednoczesnym zwarciem blach pakietu wirnika. Z kolei na stacji prób poddano badaniom dwa jednakowe silniki 6 kV, których praca sugerowała także symptomy wewnętrznej asymetrii elektromagnetycznej poprzez specyficzny dźwięk. Specyficzne zmiany sygnałów diagnostycznych mogą wskazywać na poważniejsze problemy w wirnikach, np. degradację pakietu spowodowaną zwarciami o szerokim zasięgu. Następnie w 3 części pracy przedstawiono wykorzystanie oryginalnej metody diagnostyki termograficznej wirnika dużej mocy i bardzo dużych gabarytów, opartej na nagrzewaniu wirnika przez wymuszony przepływ prądu przez wał, w celu weryfikacji wcześ­niejszej diagnozy stanu wirnika postawionej w oparciu o pomiar i analizę prądów fazowych silnika i strumienia poosiowego. Kamera termowizyjna rejestruje lokalne wzrosty temperatury w określonych miejscach wirnika i tym sposobem potwierdza zagrożone miejsca w klatce, a także w blachach i konstrukcji mechanicznej wirnika. Osobnym wyzwaniem jest tu zapewnienie wymuszenia prądu o natężeniu kilku kiloamperów, aby tym sposobem nagrzać wirnik.
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. The test results indicated a defect in the rotor cage with a possible simultaneous short circuit inside the rotor sheet package. 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. Specific diagnostic signal changes may indicate more serious rotor problems, such as packet degradation caused by wide range short circuits. The 3rd part of the paper presents the use of the original thermographic method of diagnostics of high power and very large dimensions rotor, based on heating the rotor by forcing the current flow through the shaft, to verify the prior diagnosis based on the measurement and analysis of phase currents of the motor and its axial flux. The infrared camera records the local temperature increases in specific areas of the rotor and thus confirms the presence of exact endangered points of the cage, inside the core and the mechanical structure of the rotor as well. An extra challenge is to provide a forcing of several thousands of amps of the current intensity to thereby heat the rotor.
8
Content available Termograficzna weryfikacja diagnozy stanu wirnika dużej mocy opartej na pomiarze prądów i strumienia poosiowego
Ławrowski Z., Petryna J., Sułowicz M., Duda A., Guziec K.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2017
|
Nr 2 (114)
69--75
PL
W artykule przedstawiono wykorzystanie oryginalnej metody diagnostyki termograficznej wirnika dużej mocy i bardzo dużych gabarytów, opartej na nagrzewaniu wirnika przez wymuszony przepływ prądu przez wał, w celu weryfikacji wcześniejszej diagnozy stanu wirnika postawionej w oparciu o pomiar i analizę prądów fazowych silnika i strumienia poosiowego. Kamera termowizyjna rejestruje lokalne wzrosty temperatury w określonych miejscach wirnika i tym sposobem potwierdza zagrożone miejsca w klatce, a także w blachach i konstrukcji mechanicznej wirnika. Osobnym wyzwaniem jest tu zapewnienie wymuszenia prądu o natężeniu wielu kiloamperów, aby tym sposobem nagrzać wirnik.
EN
The article presents the use of the original thermographic method of diagnostics of high power and very large dimensions rotor, based on heating the rotor by forcing the current flow through the shaft, to verify the prior diagnosis based on the measurement and analysis of phase currents of the motor and its axial flux. The infrared camera records the local temperature increases in specific areas of the rotor and thus confirms the presence of exact endangered points of the cage, inside the core and the mechanical structure of the rotor as well. An extra separate challenge is to provide a forcing of several thousands of amps of the current intensity to thereby heat the rotor.
9
Content available System pomiarowo-diagnostyczny do bezinwazyjnej diagnostyki stanu wirnika silników indukcyjnych
Sułowicz M., Duda A., Petryna J., Guziec K.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2017
|
Nr 2 (114)
169--175
PL
Artykuł prezentuje zaprojektowany i wykonany przez autorów system pomiarowo-diagnostyczny przeznaczony głównie do diagnozowania stanu uzwojeń wirnika w oparciu o strumień unipolarny (poosiowy) silnika 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 w czasie. Drugi służy zaś do rejestracji przebiegów czasowych i analizy widmowej w celu określenia aktualnego stanu wirnika 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 primarily to diagnose the condition of the rotor windings based on the motor axial flux captured by use of a 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 over time, while the other one - to recording timelines and spectral analysis to determine the current rotor condition 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.
10
Content available Diagnostyka układów napędowych wagonów tramwajowych
Czechowski M., Sułowicz M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2017
|
Nr 2 (114)
197--204
PL
W artykule przedstawiono analizę uszkodzeń zespołów napędowych wagonów tramwajowych oraz zaproponowano układ do bezinwazyjnej diagnostyki większości tych defektów. Przeprowadzono badania diagnostyczne na wybranych zespołach napędowych wagonów tramwajowych w jednym z przedsiębiorstw komunikacyjnych. Badano różne układy napędowe wagonów, w pełni sprawne oraz układy napędowe z uszkodzeniami pozwalającymi na wykonanie pomiarów diagnostycznych podczas normalnej jazdy wagonu. Wyniki przeprowadzonych badań pozwoliły na opracowanie metodyki i zakresu badań stanu napędów wagonów tramwajowych w zależności od typu wagonu. Rejestracja i analiza kilku sygnałów prądu, napięcia, prędkości obrotowej, drgań, oprócz typowych funkcji diagnostycznych służących do określenia stanu badanych napędów, pozwala również na uzyskanie dodatkowych informacji np. o efektywności przetwarzania energii przez napęd wagonu tramwajowego podczas jazdy.
EN
This paper presents an analysis of faults in drive systems of tram wagons and proposes a system for the non-invasive diagnosing of the majority of these faults. Diagnostic tests were carried out on the selected drive systems of tram wagons of a public transport company. Various drive systems were tested which included both faulty drive systems and fault-free systems – this allowed for the performing of diagnostic measurements during periods of standard operation. The results of the performed tests enabled the design of appropriate methodology and the defining of the required research breadth which was to be conducted on the drive systems of tram wagons of specific types. The research required the recording and interpretation of signals relating to current, voltage, rotational speed, and vibrations – this was in addition to the standard diagnostic procedures used to assess the condition of the tested drive systems. These signal records assisted in the obtaining of additional information such as that which is concerned with the effectiveness of energy conversion by the drive system of a tram wagon during its operation.
11
Content available Wykrywanie uszkodzeń łożysk tocznych i klatek wirników silników indukcyjnych w oparciu o sygnały akustyczne
Starczyński J., Sułowicz M.
Napędy i Sterowanie
|
2016
|
R. 18, nr 5
96--103
PL
W artykule omówiono opracowane i sprawdzone na stanowisku laboratoryjnym metody diagnostyki silników indukcyjnych klatkowych. Metody te pozwalają na ocenę stanu silnika w oparciu o sygnały akustyczne emitowane przez silnik podczas normalnej pracy. Zaprezentowano wyniki pomiarów uzyskane dla różnych uszkodzeń silników indukcyjnych oraz rezultaty analiz zebranych danych przy pomocy różnych metod. Do analiz diagnostycznych zastosowano analizę czasowo-częstotliwościową STFT i analizę obwiedni funkcji autokorelacji sygnału akustycznego. W podsumowaniu artykułu zawarto propozycję skutecznego algorytmu oceny rodzaju uszkodzenia silników indukcyjnych na podstawie sygnałów akustycznych. Sformułowano wnioski co do możliwości zastosowania tylko sygnałów akustycznych do wykrywania uszkodzeń silników indukcyjnych.
EN
This paper presents elaborated cage induction machine diagnostics methods, tested on laboratory test bench. These methods allow for motor’s condition assessment basing on acoustic signals emitted by the machine during operation. Measurement results obtained for different machine faults were presented together with results of analyses of collected data using different signal processing methods. For diagnostic analyses, time-frequency STFT method and analysis of autocorrelation function’s envelope of acoustic signal were used. In conclusion of the paper, proposition of effective algorithm of fault type detection of induction machine basing on acoustic signal, was presented. Conclusion about possibility of application of acoustic signals only for fault detection of induction machines was developed.
12
Content available Zastosowanie strumienia poosiowego do oceny stanu technicznego silnika klatkowego w trakcie rozruchu. Część I: niesymetria wirnika
Tulicki J., Sułowicz M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2016
|
Nr 2 (110)
147--154
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem strumienia unipolarnego w diagnostyce uzwojeń stojana oraz klatki wirnika silnika indukcyjnego. Analizowano przebiegi sygnałów napięciowych proporcjonalne do strumienia poosiowego zarejestrowane podczas rozruchu. Dokonano szczegółowej oceny skuteczności rozróżniania uszkodzeń dla wybranego sygnału diagnostycznego oraz możliwości zastosowania proponowanych algorytmów na stanowisku laboratoryjnym lub stacji prób. Obiektem analiz diagnostycznych był zmodyfikowany konstrukcyjnie silnik Sg112M-4 z zabudowaną cewką pomiarową i wymiennymi wirnikami o różnym stopniu niesymetrii klatki. Silnik ten miał również wyprowadzone odczepy, z wybranych zwojów dwóch cewek faz stojana, umożliwiające wykonanie symulowanych zwarć międzyzwojowych. Badany silnik klatkowy został obciążony prądnicą obcowzbudną, umożliwiającą zmianę momentu mechanicznego w całym zakresie charakterystyki. Artykuł podzielono na dwie części. Pierwsza część dotyczy wykrywania niesymetrii wirnika. W części drugiej przedstawiono wyniki pomiarów i analiz dla niesymetrii stojana spowodowanej zwarciami zwojowymi oraz uszkodzeń stojana i wirnika występujących łącznie.
EN
The article presents the research results of the unipolar flux application in the diagnostic of the stator winding and rotor cage of the induction motor. The waveforms of the voltage signals proportional to the axial flux, registered during the starting process, were analyzed. The detailed assessment of the effectiveness of failure distinction for chosen diagnostic signal is made. The application possibility of this algorithm on the testing station and laboratory test bench is shown. The research object is the Sg112M-4 motor of modified construction with built-in measurement coil and changeable rotors of different degree of the cage asymmetry. This motor contains also the terminal with chosen coil turns of the stator phase used to realize the turn-to-turn short circuit. The investigated squirrel cage motor was loaded by the separately excited DC generator allowing to modify the mechanical torque in the whole range of the motor torque characteristic. The paper consists of two parts. The first concerns the detection process of the rotor asymmetry. The second part presents the measurement results and its analysis for the case of stator asymmetry caused by the turn short circuit and the stator and rotor failure at the same time.
13
Content available Zastosowanie strumienia poosiowego do oceny stanu technicznego silnika klatkowego w trakcie rozruchu. Część II: zwarcia zwojowe, łączna asymetria obwodu stojana i wirnika
Tulicki J., Sułowicz M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2016
|
Nr 2 (110)
155--162
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem strumienia unipolarnego w diagnostyce uzwojeń stojana oraz klatki wirnika silnika indukcyjnego. Analizowano przebiegi sygnałów napięciowych, proporcjonalne do strumienia poosiowego zarejestrowane podczas rozruchu. Dokonano szczegółowej oceny skuteczności rozróżniania uszkodzeń dla wybranego sygnału diagnostycznego oraz możliwości zastosowania proponowanych algorytmów na stanowisku laboratoryjnym lub stacji prob. Obiektem analiz diagnostycznych był zmodyfikowany konstrukcyjnie silnik Sg112M-4 z zabudowaną cewką pomiarową i wymiennymi wirnikami o rożnym stopniu niesymetrii klatki. Silnik ten miał również wyprowadzone odczepy, z wybranych zwojów dwóch cewek faz stojana, umożliwiające wykonanie symulowanych zwarć międzyzwojowych. Badany silnik klatkowy został obciążony prądnicą obcowzbudną, umożliwiającą zmianę momentu mechanicznego w całym zakresie charakterystyki. Artykuł podzielono na dwie części. Pierwsza część dotyczy wykrywania niesymetrii wirnika. W części drugiej przedstawiono wyniki pomiarów i analiz dla niesymetrii stojana spowodowanej zwarciami zwojowymi oraz uszkodzeń stojana i wirnika występujących łącznie.
EN
The article presents the research results of the unipolar flux application in the diagnostic of the stator winding and rotor cage of the induction motor. The waveforms of the voltage signals proportional to the axial flux, registered during the starting process, were analyzed. The detailed assessment of the effectiveness of failure distinction for chosen diagnostic signal is made. The application possibility of this algorithm on the testing station and laboratory test bench is shown. The research object is the Sg112M-4 motor of modified construction with built-in measurement coil and changeable rotors of different degree of the cage asymmetry. This motor contains also the terminal with chosen coil turns of the stator phase used to realize the turn-to-turn short circuit. The investigated squirrel cage motor was loaded by the separately excited DC generator allowing to modify the mechanical torque in the whole range of the motor torque characteristic. The paper consists of two parts. The first concerns the detection process of the rotor asymmetry. The second part presents the measurement results and its analysis for the case of stator asymmetry caused by the turn short circuit and the stator and rotor failure at the same time.
14
Content available Zastosowanie analizy bispektralnej w diagnostyce silników indukcyjnych klatkowych
Tulicki J., Sułowicz M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2016
|
Nr 3 (111)
95--99
PL
W artykule przedstawiono niezbędne podstawy teoretyczne, wyniki analiz oraz najważniejsze spostrzeżenia i wnioski dotyczące zastosowania transformaty bispektralnej w nieinwazyjnej diagnostyce maszyny indukcyjnej, pracującej w stanie ustalonym. Ocenie poddano efektywność zastosowania bispectrum w analizie sygnałów prądu stojana, napięcia proporcjonalnego do strumienia unipolarnego oraz ciśnienia akustycznego. Obiektem badań był silnik typu Sg112M-4 o mocy 4kW. Do celów pomiarowych zastosowano zmodyfikowane fabrycznie wirniki o różnym poziomie asymetrii elektrycznej. Pomiary i analizy wykonano dla silnika symetrycznego, silnika z uszkodzonym jednym prętem klatki wirnika, uszkodzeniem dwóch prętów oraz silnika z ekscentrycznością dynamiczną. W artykule zawarto najistotniejsze wyniki obliczeń, odniesione do silnika symetrycznego pracującego przy obciążeniu momentem znamionowym. Analizy numeryczne wykonano za pomocą opracowanych przez autorów funkcji przekształcenia bispektralnego w pakiecie Matlab. Przedstawione wyniki badań dla maszyny z wybranymi typami niesymetrii wirnika, pozwoliły określić przydatność transformaty wyższego rzędu, w rozróżnieniu wybranych uszkodzeń silnika indukcyjnego.
EN
The paper presents the knowledge basis, analysis results and the most important observations concerning the application of the bispectral transformation in the non-invasive diagnostic of induction motor under the steady state operation. The effectiveness of the bispectral in an analysis of signals: stator currents, voltage corresponding to the unipolar flux and sound pressure, was assessed. The machine that was researched and numerically analysed was the motor Sg112M-4 of 4kW nominal power. It was investigated on the laboratory test bench under various failure cases and different load. The conducted measurements concern the following cases: symmetrical motor, motor with damaged one rotor bar, two rotor bars and with a dynamic eccentricity. The paper contains the most important analysis results related to the symmetrical motor working with the nominal torque. The analysis was performed with the using of bispectral transformation function prepared in the Matlab software. The presented methodology and the test results of the investigated motor confirmed the method usability in an individual failure distinction of induction motor.
15
Content available Wyznaczanie momentu obciążenia silnika indukcyjnego w oparciu o pomiar strumienia poosiowego
Ławrowski Z., Duda A., Petryna J., Sułowicz M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2016
|
Nr 2 (110)
1--8
PL
Praca przedstawia sposób wykorzystania sygnału strumienia z cewki pomiarowej, przyłożonej do silnika indukcyjnego, do oszacowania momentu obciążenia w stanie ustalonym. W tym celu na stacji prób, wyposażonej w układ do dokładnego pomiaru momentu obciążenia, wykonano kilka sesji pomiarowych silników klatkowych o różnych liczbach par biegunów: p = 1, 2, 3. Silniki te były obciążane odpowiednio w granicach od 10% do 110% swojego momentu znamionowego. Rejestrowano prądy stojana, moment na wale i strumień poosiowy dla każdej nastawianej wartości obciążenia. Strumień poosiowy był poddawany analizie widmowej. Z widma strumienia były wyznaczane aktualne obroty oraz odczytywane amplitudy strumienia, proporcjonalne do aktualnego momentu na wale. Wykonano charakterystyki odpowiednich amplitud strumienia w funkcji przyłożonego momentu obciążenia. Niezależnie, dla porównania, w oparciu o dokładnie odczytane z widma strumienia obroty oraz parametry silników, wyznaczono charakterystyki momentu metodą Klossa. Wniosek z przeprowadzonych badań jest taki, że dla indywidualnych silników jest możliwe dokładne wyznaczanie momentu obciążenia w oparciu o pomiar strumienia poosiowego.
EN
The paper presents the way how to use the axial flux signal from the measuring coil applied to the induction motor in order to estimate the load torque in a steady state. For this purpose, in the testing station equipped with a system for accurate measurement of the load torque, there were made several measurement sessions of squirrel-cage motors with different numbers of pole pairs p = 1, 2, 3. These motors were loaded respectively in the range of 10% to 110% of its rated torque. Recorded were the stator currents, the output torque and the axial flux for each load value set. The axial flux was subjected to spectral analysis. On the basis of the flux spectrum the actual speed and flux amplitudes proportional to the actual shaft torque were copied. The characteristics of suitable amplitudes of the flux as a function of the applied torque load were obtained. Regardless, for comparison, based on a precise readout of the speed and motor parameters from the flux spectrum, the torque characteristics were calculated by the Kloss method. The conclusion from the study is so that for the particular motor it is possible to determine accurately the load torque based on the measurement of the axial flux.
16
Content available Problemy eksploatacji silników indukcyjnych z asymetrią elektromagnetyczną – wybrane przypadki
Petryna J., Sułowicz M., Guziec K.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2016
|
Nr 1 (109)
161--168
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.
17
Content available Ocena wiarygodności i przydatności sygnałów diagnostycznych do bezinwazyjnej oceny stanu maszyn elektrycznych
Sułowicz M., Petryna J., Weinreb K., Duda A., Tulicki J.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2016
|
Nr 3 (111)
139--146
PL
W artykule przedstawiono analizy sygnałów diagnostycznych prądów i strumienia poosiowego, które rejestrowano w różnych możliwych dostępnych punktach pomiarowych. Na przykładach wykonanych pomiarów na stacji prób i w laboratorium badawczym przeprowadzono szczegółowe analizy diagnostyczne. Dla sygnałów prądowych przeprowadzono analizę sygnałów rejestrowanych w obwodach wtórnych przekładników prądowych przy pomocy przetworników hallotronowych oraz prądów rejestrowanych w obwodach pierwotnych maszyn wysokonapięciowych przy użyciu cewek Rogowskiego. Dla strumienia poosiowego pokazano, jakie istotne symptomy diagnostyczne są możliwe do zarejestrowania przy pomocy tej metody pomiarowej. Przedstawiono szczegółowe wnioski autorów co do wiarygodności stosowanych pomiarów prądów w obwodach pierwotnych i obwodach wtórnych przekładników oraz przydatności metody pomiaru strumienia poosiowego do szybkiej wstępnej oceny stanu maszyny. W podsumowaniu przedstawiono zalecenia i wytyczne co do użycia konkretnych metod pomiarowych w zależności od możliwości pomiarowych i dokładności oraz szczegółowości diagnozy, którą chcemy uzyskać co do stanu maszyny.
EN
The paper presents analyses of diagnostic signals of currents and axial flux, which were recorded in various possible available measuring points. Some detailed diagnostic analyses based on examples of the measurements made in industry and at the testing station were carried out. For current signals, there was performed an analysis of signals recorded in the secondary circuits of current transformers using Hall effect sensors and an analysis of currents recorded in the primary circuits of high voltage machines with use of Rogowski coils as well. For an axial flux it appeared which important diagnostic symptoms are possible to record using this method of measurement. Some detailed conclusions of the authors about the reliability of applied technique of measurements of currents in the primary main circuits and secondary circuits of current transformers and the usefulness of axial flux measurement method for quick initial evaluation of the machine condition are also included. In the summary submitted are recommendations and guidelines on the use of specific methods of measurement depending on the measuring capability, accuracy and particularity of the diagnosis we want to get about the condition of the machine.
18
Content available Diagnostyka drganiowa silnika indukcyjnego klatkowego w wybranych stanach przejściowych
Tulicki J., Sułowicz M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2016
|
Nr 3 (111)
79--85
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem sygnałów przyspieszeń drgań do oceny uszkodzeń silników indukcyjnych klatkowych w wybranych stanach przejściowych. Analizowano sygnały diagnostyczne podczas typowych stanów przejściowych, którymi był rozruch, wybieg bez napięciowy oraz dynamiczna zmiana prądu zwarcia. W wymienionych stanach pracy występują chwile czasowe pozwalające na obserwację stanu niesymetrii wirnika lub obwodu stojana. Badania przeprowadzono na stanowisku laboratoryjnym z silnikiem klatkowym małej mocy Sg112M-4, dla którego istniała możliwość zadawania wybranych uszkodzeń. Zarejestrowano dane i dokonano ich analizy dla silnika: symetrycznego, z uszkodzeniem jednego i dwóch prętów klatki wirnika, z ekscentrycznością dynamiczną oraz zwarciem wybranych zwojów w jednej z faz stojana. Do analizy niestacjonarnych przebiegów przyspieszenia drgań zastosowano przekształcenie czasowo-częstotliwościowe Wignera-Ville’a wraz z dzielonym oknem czasowym Blackman’a. Ponadto wykazano skuteczność w rozróżnieniu uszkodzeń silnika za pomocą proponowanej metody, która może być cennym uzupełnieniem powszechnie stosowanych analiz sygnału drganiowego w ustalonych stanach pracy maszyny.
EN
The article presents the results of studies on the use of vibration acceleration signals to assess the damage of the squirrel cage induction motors in the selected transient states. The diagnostic signals registered during the normal transient states, such as the start-up and turn-off the machine, were analyzed. During these transients there are the moments of time when the asymmetry of the rotor or stator can be detected. The research was conducted on a laboratory test bench with the low power squirrel cage induction motor Sg112M-4 allowing to realize the chosen failures. The recorded data was analyzed for the following cases: the symmetrical motor, a rotor cage with one and two broken bars, dynamic eccentricity and the short circuit of the selected turns of one phase. The analysis of the nonstationary waves of the vibration acceleration Signac was done by the using of the time-frequency Wigner-Ville transformation with a split-time Blackman window. The effectiveness of the failure distinction with the proposed method was presented. This method can be a valuable complement of the commonly used analyses of the vibration signals at the steady states of the machine operation.
19
Content available Aplikacja niskoczęstotliwościowej metody pomiaru i przetwarzania sygnałów na potrzebę monitorowania silników indukcyjnych klatkowych
Jaraczewski M., Mielnik R., Sułowicz M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2016
|
Nr 2 (110)
9--14
PL
Obecnie można zauważyć coraz większe zastosowanie systemów monitoringu pracy silników elektrycznych z wykorzystaniu układów mikroprocesorowych. Często wykorzystuje się takie systemy do pomiaru podstawowych parametrów pracy silnika, takich jak: prąd i napięcie zasilania, czy też pobór mocy czynnej i biernej. Dotychczasowe metody pomiaru tych parametrów wymagały stosowania metod wymagających stosunkowo dużej częstotliwości próbkowania mierzonych sygnałów oraz stosunkowo dużej mocy obliczeniowej dla przetwarzania uzyskanych danych pomiarowych. W pracy przedstawiono nowy sposób pomiaru i uzyskania parametrów wymienionych, powyżej, ale wymagający równoległego próbkowania chwilowych wartości prądu i napięcia z częstotliwością zaledwie 8 Hz. Także formuły obliczeniowe zastosowanej metody przetwarzania są stosunkowo proste, co pozwala na ich aplikację w prostych układach mikroprocesorowych. W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne zastosowanej metody pomiaru i przetwarzania, stosowny schemat blokowy mikroprocesorowego systemu pomiarowego z mikrokontrolerem ATMega 128, a także przedstawiono algorytm działania systemu. Wykonano badania laboratoryjne dla silnika małej mocy i porównano wyniki z klasyczną metodą pomiarową.
EN
Currently, it can be noticed the increased use of monitoring systems of electric motors based on microprocessors systems. Such systems often measure the basic motor operating parameters such as the input voltage and current or active and reactive input power. So far the measurement method of the above-mentioned parameters needed a relatively high-sample-rate signals and a relatively high computing power to process the acquired data. The paper presents a new method to measure and calculate the load main parameters with the use of parallel sampling method of current and voltage at only 8 Hz sample rate. The used calculation formulas are also relatively simple so it allows to apply them in simple microprocessor systems. The paper provides a theoretical basis of applied measuring and processing methods and appropriate microprocessor block diagram of the system with the use of microcontroller ATMega 128, as well as the algorithm of the system. The laboratory tests for the low-power motor was performed and the results have been compared to the standard measuring methods.
20
Content available remote The detection of coil shorting in induction motors by means of wavelet analysis
Zając M., Sułowicz M.
Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
|
2016
|
Y. 113, iss. 2-E
135--150
EN
This paper presents the results of an analysis of signals recorded in different inter-turn short- circuit states in the stator windings of a squirrel-cage motor operating under a constant load. The analysis was carried out in a time-frequency domain using a simple orthonormal wavelet base that can be used in a real system without the need to acquire specialist software. The choice of analytical was associated with the existence of a periodic energy flow between adjacent frequency bands, thus making it difficult to diagnose the Fourier analysis. The aim of the study was to gather data necessary for the development of a real-time diagnostic system. Magnetic axial flux, the zero voltage signal, the shortcircuit current, vibration acceleration, sound pressure, electromechanical torque, currents and phase voltages were tested as diagnostic criteria. The paper presents the main results of the analyses of magnetic axial flux signal and conclusions.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analiz sygnałów zarejestrowanych w różnych stanach zwarć międzyzwojowych w uzwojeniach stojana silnika indukcyjnego pracującego pod stałym obciążeniem. Analizy przeprowadzono w domenie czasowo-częstotliwościowej, wykorzystując proste ortonormalne bazy falkowe, które można zastosować w układzie rzeczywistym bez potrzeby użycia specjalistycznego oprogramowania. Wybór metody badań był związany z istnieniem okresowych przepływów energii pomiędzy sąsiednimi pasmami częstotliwości, co utrudnia diagnozowanie przy wykorzystaniu analiz Fouriera. Celem przeprowadzonych badań było przyszłe wykorzystanie ich wyników do budowy działającego w czasie rzeczywistym systemu diagnostycznego. Jako sygnały diagnostyczne, których analiza pozwoli na sformułowanie diagnozy co do przyczyn asymetrii zasilania przetestowano m.in. sygnały proporcjonalne do strumienia poosiowego, napięcia zerowego, prądu w zwartych zwojach, przyspieszenia drgań, ciśnienia akustycznego, momentu elektromechanicznego oraz prądów i napięć fazowych. W artykule przedstawiono wyniki analiz sygnału proporcjonalnego do strumienia poosiowego oraz sformułowano wnioski.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.