Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of mechanical faults on induction machines with electrical faults

Fernández Gómez A., Sułowicz M., Sobczyk T. J.

Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika

|

2015

|

Y. 112, iss. 1-E

43--55

EN

The study of the interaction between faults of different natures is a crucial step for the development of effective systems for fault detection. The analysis of the electrical signals using the actual motor current signature analysis (MCSA) techniques may lead to different results and, as a consequence, an incorrect diagnosis of the fault due to the fact that the non-linear interactions between both faults are difficult to predict with high precision. The relationship between the electrical and mechanical components has been extensively studied in the past, but despite the progress made, the introduction of new control systems or the nonlinearities presented in the electrical machine, still makes it hard to diagnose faults. The study below attempts to show the evolution of the induction motor signatures when electrical and mechanical faults occur simultaneously. The Fourier analysis of the signatures presented in this paper indicates that the typical analysis carried out to diagnose the state of the electrical machine may be interpreted as an indicator of a different type of fault.

PL

efektywnych systemów diagnostycznych do wykrywania uszkodzeń maszyn indukcyjnych. Analiza prądu stojana z wykorzystaniem metody MCSA (Motor Current Signature Analysis) może prowadzić do różnych wyników i w konsekwencji do błędnego rozpoznania uszkodzenia. Spowodowane jest to tym, że nieliniowe interakcje pomiędzy rozmaitymi uszkodzeniami są trudne do przewidzenia i oszacowania z wystarczającą dokładnością. Relacje między charakterystycznymi komponentami uszkodzeń elektrycznych i mechanicznych zostały już dość dobrze zbadane w przeszłości, ale mimo to wciąż sprawiają trudności w zdiagnozowaniu poszczególnych uszkodzeń. Zawarte w artykule wyniki analiz stanowią próbę ukazania rozwoju charakterystycznych składowych w widmach prądu stojana silnika indukcyjnego podczas równoczesnego występowania zakłóceń elektrycznych i mechanicznych. Przedstawione w pracy analizy widmowe charakterystycznych cech tych uszkodzeń dowodzą, że typowa analiza przeprowadzona na podstawie metody MCSA może wpłynąć na błędne określenie stanu maszyny i złą interpretację uzyskanych wyników przez wskazanie innego typu uszkodzenia niż to, które rzeczywiście wystąpiło.

2

Induction motor signatures analysis under influence of mechanical and electrical fault

Gomez A. F., Sułowicz M., Sobczyk T. J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2014

|

Nr 4(104)

293--299

EN

The study of the potential impact under the typically measured signals in electrical machines due to faults is a crucial step for the development of effective systems for fault detection. The relationship between the electrical and mechanical components has been extensively studied in the past, but despite the progres made, the introduction of new control systems or the nonlinearities presented in the electrical machine, still makes hard the diagnosis of faults. The present study attempts to show the evolution of the induction motor signatures when electrical and mechanical faults occurs simultaneously. The analysis of the stator phase currents may lead to an accurate diagnosis of the fault due to the fact that the non-linearity interactions between the electrical and mechanical components are difficult to predict with precision. Fourier analysis has been chosen. Results shown in the present paper indicate that the consequences of the above mentioned faults in the typical analysis carried out to diagnoses the state of the electrical machine, may be interpreted as indicator of a different type of fault.

3

Problemy diagnozowania uszkodzeń mechanicznych silników spalinowych

Madej H., Trzensik E.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2011

|

z. 73

71-79

PL

W artykule przedstawiono problemy związane z diagnozowaniem uszkodzeń mechanicznych współczesnych silników spalinowych. Głównym celem współczesnych pokładowych systemów diagnostycznych nadzorujących prace elektronicznych systemów sterowania jest przede wszystkim kontrola pracy silnika pod katem spełnienia wymagań ekologicznych. Współczesne systemy diagnostyki pokładowej (OBD) są standardowym wyposażeniem pojazdów osobowych, które pozwalają przede wszystkim na wykrywanie usterek pojazdu, mających wpływ na emisje toksycznych składników spalin. W praktyce sprowadza sie to do diagnozowania układów elektronicznych, odpowiedzialnych za podstawowe funkcje sterowania praca silnika. Wykrycie wczesnych faz rozwoju uszkodzeń mechanicznych, np. metodami wibroakustycznymi, może znacząco wzbogacić obecnie stosowane systemy i zapobiec poważniejszym uszkodzeniom, mającym wpływ na wielkość emisji i parametry robocze silnika. Uszkodzenia mechaniczne oraz zużycie eksploatacyjne, szczególnie we wczesnych fazach rozwoju, są kompensowane przez adaptacyjne systemy regulacji wskutek przyjętych dopuszczalnych zakresów regulacji. Autorom znane są przypadki występowania tego rodzaju uszkodzeń, których niemożliwość wykrycia doprowadziła do poważnych uszkodzeń silnika. Problem ten jest szerszy i dotyczy zarówno stacjonarnych, jak i trakcyjnych silników spalinowych. Wiedza o tym zjawisku wyznacza dwa najbardziej istotne kierunki działań, zmierzające do zwiększenia skuteczności systemów diagnozowania. Jednym z kierunków jest opracowanie nowych konstrukcji czujników i przetworników oraz układów przetwarzania generowanych przez nie sygnałów w celu zapewnienia jak najkrótszego czasu reakcji na dynamiczne zmiany sygnałów wejściowych. Innym kierunkiem badan jest określenie tych uszkodzeń silnika, których wykrycie przez system diagnostyki pokładowej jest utrudnione lub niemożliwe.

EN

The main purpose of modern, on board, diagnostic systems supervising electronic control systems is to check whether the ecological requirements are met. It means that the OBD system monitors catalyst and ignition system operations. However, the range of these activities is not sufficient for detection of engine faults formed during an exploitation. The assumed limits of the admissible variation of signals in the OBD systems are the reason of masking mechanical faults, which - at their early stages - are not visible for the system. Modern systems of on board diagnostics (OBD) are standard equipment of passenger cars allowing, first of all, to find faults which influence an emission of toxic components of exhaust gases. In practise, it is reduced to diagnostics of electronic systems responsible for basic functions of controlling car engine operations. Thus, currently used OBD systems usually allow only to find a simple fault of an individual element. This constitutes a significant limitation in a situation when some elements undergo an exploitation wear, but a wear of individual elements does not exceed their admissible value. Detection of early phases of mechanical faults e.g. by vibroacoustic methods, can significantly improve the currently used systems and prevent more serious damages having influence on emission quantity and work parameters of an engine. To this end, the application of an additional vibroacoustic diagnostic system supplementing the standard on board system in discovering faults of I.C. engines, can be very useful. Certain mechanical faults such as: increasing wear of valve seats and faces, shifting of timing gear phases, wear of a cylinder bearing surface even exceeding dimensions permissible for the given engine, in many cases - known from practice - do not trigger the reaction of the diagnostic system. The most often the application of algorithms of I.C. engines adaptive control systems is the reason of such situation. The engine adaptive control can lead to masking or adapting the developing errors. Mechanical faults and exploitation wear, especially in early development stages, are compensated by adaptive control systems as a result of the assumed admissible control ranges. Only, when more serious breakdown occurs, the process control is disturbed to such an extend that finding the failure becomes relatively easy since the system will switch to the breakdown mode operation.