Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie krótkoczasowej transformaty Fouriera oraz sztucznej inteligencji do wykrywania uszkodzeń uzwojeń stojana silnika synchronicznego o magnesach trwałych

Pietrzak Przemysław, Wolkiewicz Marcin

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 4

22--29

PL

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania krótkoczasowej transformaty Fouriera sygnału prądu fazowego stojana oraz modułu wektora przestrzennego prądów stojana do ekstrakcji symptomów uszkodzeń uzwojeń stojana silnika synchronicznego o magnesach trwałych. Dodatkowo, zaproponowano możliwość automatyzacji procesu wnioskowania o stanie uzwojenia stojana przy zastosowaniu wybranych algorytmów bazujących na sztucznej inteligencji: maszyny wektorów nośnych oraz perceptronu wielowarstwowego. System diagnostyczny rozszerzono o możliwość lokalizacji uszkodzonej fazy. Badania eksperymentalna potwierdzają wysoką skuteczność opracowanego rozwiązania.

EN

This paper presents the possibility of using the short-time Fourier transform of the stator phase current and stator current space vector module in the process of permanent magnet synchronous motor stator winding fault symptoms extraction. Additionally, the automatization of the stator winding condition inference process which the use of selected artificial intelligence based algorithms: Support Vector Machine and MultiLayer Perceptron is proposed. The developed diagnostic system has been extended with the functionality of locating the damaged phase. Experimental studies confirmed the high effectiveness of the developed method.

2

Diagnostyka zwarć międzyzwojowych uzwojenia stojana PMSM przy zastosowaniu analizy STFT składowych symetrycznych prądów stojana oraz uczenia maszynowego

Pietrzak Przemysław, Wolkiewicz Marcin

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 3

1--8

PL

W artykule przedstawiono możliwość zastosowania krótkoczasowej transformaty Fouriera składowych symetrycznych prądów fazowych stojana i wybranych algorytmów uczenia maszynowego: K-najbliższych sąsiadów oraz perceptronu wielowarstwowego, do diagnostyki zwarć międzyzwojowych uzwojenia stojana silnika synchronicznego o magnesach trwałych. Zaproponowana metoda umożliwia uzyskanie wysokiej skuteczności klasyfikacji oraz lokalizacji uszkodzenia we wczesnym stadium, co potwierdziły badania eksperymentalne przeprowadzone w różnych warunkach pracy układu napędowego.

EN

This paper presents the possibility of using the Short-Time Fourier Transform of stator phase currents symmetrical components and selected machine learning algorithms: K-Nearest Neighbors and MultiLayer Perceptron, for the diagnosis of interturn short-circuits in the stator winding of a permanent magnet synchronous motor. The proposed method provides high effectiveness of classification and localization of the fault at an early stage, which is confirmed by experimental tests that were carried out in various operating conditions of the drive system.

3

Stator winding fault detection of permanent magnet synchronous motors based on the bispectrum analysis

Pietrzak Przemysław, Wolkiewicz Marcin

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 2

art. no. e140556

EN

The popularity of high-efficiency permanent magnet synchronous motors in drive systems has continued to grow in recent years. Therefore, also the detection of their faults is becoming a very important issue. The most common fault of this type of motor is the stator winding fault. Due to the destructive character of this failure, it is necessary to use fault diagnostic methods that facilitate damage detection in its early stages. This paper presents the effectiveness of spectral and bispectrum analysis application for the detection of stator winding faults in permanent magnet synchronous motors. The analyzed diagnostic signals are stator phase current, stator phase current envelope, and stator phase current space vector module. The proposed solution is experimentally verified during various motor operating conditions. The object of the experimental verification was a 2.5 kW permanent magnet synchronous motor, the construction of which was specially prepared to facilitate inter-turn short circuits modelling. The application of bispectrum analysis discussed so far in the literature has been limited to vibration signals and detecting mechanical damages. There are no papers in the field of motor diagnostic dealing with the bispectrum analysis for stator winding fault detection, especially based on stator phase current signal.

4

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.

5

Wykrywanie zwarć międzyzwojowych w wirnikach generatorów synchronicznych - doświadczenia własne

Rydlik P.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2015

|

Nr 2 (106)

275--282

PL

W artykule przedstawione zostały przypadki zwarć międzyzwojowych wykrytych podczas prób elektrycznych na stanowisku pomiarowym jakim jest wyważarka wysokoobrotowa. Wieloletnie doświadczenie firmy pozwoliło na opracowanie planu badań i prób, który daje możliwość kontroli, czy dany wirnik po remoncie spełnia wszystkie zakładane normy i wymogi klienta. Wysokoobrotowa wyważarka daje możliwość przeprowadzenia wymaganych pomiarów w całym zakresie prędkości obrotowej. Napędy, specjalna konstrukcja wyważarki oraz bunkra daje możliwość montażu wirników o wadze do 80 000 kg. Po wyważeniu wstępnym wirnik przechodzi szereg testów elektrycznych i mechanicznych m.in. pomiar stanu izolacji, pomiar impedancji w funkcji obrotów i napięcia na obrotach znamionowych, oscylogramy zwarć międzyzwojowych, próba wytrzymałości mechanicznej. Wszystkie pomiary elektryczne wykonywane są zarówno przed, jak i po próbie wytrzymałości mechanicznej. Artykuł zawiera przypadki wykrycia zwarć w wirnikach, które sprawiały problemy eksploatacyjne w miejscu pracy. Zwarcia międzyzwojowe bardzo niekorzystnie wpływają na pracę wirnika generatora synchronicznego (zwiększony poziom drgań oraz większy prąd wzbudzenia), a co za tym idzie spada dyspozycyjność jednostki i zwiększa się ryzyko awarii. Niejednokrotnie bywa, że zwarcie międzyzwojowe jest możliwe do wykrycia jedynie w stanie dynamicznym. Dlatego tak ważne są pomiary wykonywane na odwirowni wirników generatorów synchronicznych.

EN

The article presents the turn-to-turn shorts, detected when electrical tests has been performed during high speed balancing. Many years of experience allowed us to develop a testing plan which let us to control and meet all necessary criteria and standards required by the customers after the repair or the rotors . High speed balancing machine give us the ability to perform all tests at wide range of the RPM. Power of installed engines and construction of balancing machine enable us to balance the rotors up to 80 000kg. After initial balancing, the rotors are put to the series of electrical and mechanical tests e.g. insulation, impedance as a function of rotation (RPM) and voltage at the nominal RPM, oscillograms of turn-to-turn shorts and mechanical endurance test. All electrical tests are performed both before and after mechanical endurance test. The Article includes information about turn-to-turn shorts which caused operational problems in the workplace. Turn-to-Turn shorts adversely affects the work of synchronous generator ( increased vibration levels, higher excitation current) and causes an increase of the chance for the rotor failure. Many times the detection of turn-to-turn short is possible only in a dynamic state. Therefore It’s important to perform the measurements during high-speed balancing.