Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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

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

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.

4

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.

5

Detection of synchronous motor inter-turn faults based on spectral analysis of park's vector

Głowacz Z., Kozik J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

19-23

EN

This paper describes detection of synchronous motor inter-turn faults based on symptoms contained in stator phase currents. Armature short circuit, caused by insulation degradation are quite commonly occurring defects in electrical machines. Initially, short circuit comprises mostly single coils, causing the temperature rise due to higher value of current, which can reach up to tens times of the rated value. At the same time the phase current does not increase significantly. Increased temperature leads to rapid damage of the insulation and shorting the adjacent coils spreading the fault to the entire winding in a short time. Thus, it is very important to detected this type of fault in its early stage. Unfortunately currently used motor protection devices are insensitive to short-circuits of a small number of turns, because they cause too small quantitative changes in the phase currents. Phase currents begin to rise to the level detectable by protection devices when a large part of the winding is already covered by a fault. Therefore, there is a need for research on diagnostics of this type of damage. For the purpose of this paper a stepped short circuit fault of one coil group in the stator phase winding is performed. Shorting resistance values are chosen so that the short fault is diagnosed in its early stage. Spectral analysis of stator phase currents is carried out followed by spectral analysis of stator currents Park’s vector. Comparison of the results of both studies shows that the signal of stator current Park’s vector is more suitable in diagnostics of this type of faults.

PL

Artykuł opisuje wykrywanie zwarć międzyzwojowych w silniku synchronicznym na podstawie sygnałów prądów fazowych stojana. Zwarcia w obwodzie twornika, powstałe na skutek degradacji izolacji są dość powszechnie występującymi uszkodzeniami w maszynach elektrycznych. Początkowo zwarcie obejmuje najczęściej pojedyncze zwoje powodując wzrost ich temperatury na skutek przepływu prądu o dużej wartości, dochodzącej nawet do kilkudziesięciokrotności prądu znamionowego. Prąd fazowy w tym czasie nie ulega znacznemu zwiększeniu. Pod wpływem zwiększonej temperatury dochodzi w bardzo krótkim czasie do uszkodzenia izolacji sąsiednich zwojów i zwarcie bardzo szybko rozprzestrzenia się obejmując w dość krótkim czasie całe uzwojenie. Zatem bardzo ważne jest, aby tego typu uszkodzenie wykrył w jego początkowym stadium. Niestety stosowane obecnie układy zabezpieczeń są niewrażliwe na zwarcia niewielkiej liczby zwojów, gdyż powodują one zbyt małe zmiany ilościowe w prądach fazowych. Prądy fazowe zaczynają wzrastać do poziomu, na który mogą zareagować zabezpieczenia dopiero wtedy, gdy zwarcie obejmuje już znaczna część uzwojenia. Dlatego istnieje potrzeba badań tego typu uszkodzeń. Na potrzeby artykułu dokonywano stopniowanego zwarcia grupy ze zwojów w jednej z faz stojana. Wartości rezystancji zwierającej dobrano tak, aby była to diagnostyka we wczesnym stadium uszkodzenia. Przeprowadzona została analiza spektralna prądów fazowych stojana oraz analiza spektralna wektora przestrzennego prądu stojana. Porównanie wyników obu tych analiz wykazało, ze sygnał wektora przestrzennego prądu stojana (tzw. wektor Parka) lepiej niż prądy fazowe nadaje się do diagnostyki tego typu zwarć.

6

Feature selection of the armature winding broken coils in synchronous motor using genetic algorithm and Mahalanobis distance

Głowacz Z., Kozik J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 3

830-835

EN

The paper describes a procedure for automatic selection of symptoms accompanying the break in the synchronous motor armature winding coils. This procedure, called the feature selection, leads to choosing from a full set of features describing the problem, such a subset that would allow the best distinguishing between healthy and damaged states. As the features the spectra components amplitudes of the motor current signals were used. The full spectra of current signals are considered as the multidimensional feature spaces and their subspaces are tested. Particular subspaces are chosen with the aid of genetic algorithm and their goodness is tested using Mahalanobis distance measure. The algorithm searches for such a subspaces for which this distance is the greatest. The algorithm is very efficient and, as it was confirmed by research, leads to good results. The proposed technique is successfully applied in many other fields of science and technology, including medical diagnostics.

PL

Artykuł opisuje procedurę automatycznego wyboru symptomów towarzyszących przerwie w uzwojeniach twornika silnika synchronicznego. Procedura ta, nazywana selekcją cech, prowadzi do wyboru spośród pełnego zestawu cech opisujących dany problem takiego podzbioru, który pozwalałby na jak najlepsze odróżnienie stanu bezawaryjnego od stanu awaryjnego. Poszczególnymi cechami są amplitudy składowych widm sygnałów prądowych silnika. Spektra sygnałów prądowych są traktowane jako pełne przestrzenie cech, z których następnie wybierane są podprzestrzenie z zastosowaniem algorytmu genetycznego. Jakość każdej podprzestrzeni sprawdzana jest z użyciem miary odległości Mahalanobisa. Algorytm poszukuje takich podprzestrzeni, dla których odległość ta jest największa. Zastosowany algorytm jest bardzo wydajny i jak potwierdziły badania prowadzi do dobrych wyników. Proponowana technika jest z powodzeniem stosowana w wielu innych dziedzinach nauki i techniki, w tym w diagnostyce medycznej.