Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  uszkodzenie klatki
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The aim of the paper is to study the evolution of the additional frequency components in the stator phase currents of induction cage motors when they are simultaneously affected by electrical and mechanical faults. In particular effects of interaction of pulsating torque components caused by cage broken bars and low frequency mechanical torque oscillations are studied. It is shown by simulation that the overlapping of the frequencies of those torques may lead to an incorrect diagnosis of the motor cage damage by means of the Motor Current Signature Analysis what has been confirmed by experimental results.
PL
Praca prezentuje analizę zmian widma prądów fazowych stojana silnika klatkowego w przypadkach jednoczesnego występowania uszkodzenia mechanicznego w układzie napędowym oraz uszkodzenia klatki. W szczególności badane są przypadki interakcji składowej pulsacyjnej w momencie elektromagnetycznym wywołanej uszkodzenia pręta klatki oraz w momencie obciążenia gdy ta częstotliwość jest bliska lub równa składowej generowanej przez silnik z uszkodzoną klatką. W pracy wykazano, że gdy te częstotliwości się pokrywają diagnoza stanu klatki na podstawie charakterystycznych dla uszkodzenia klatki składowych prądów stojana może być błędna.
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.
PL
W niniejszym artykule autorzy przedstawili metodę diagnostyczną do wykrywania uszkodzeń w silnikach indukcyjnych klatkowych. Metoda ta wykorzystuje pojęcie ruchomej wartości skutecznej z zastosowaniem nowych wskaźników diagnostycznych. Taka forma bezinwazyjnej detekcji uszkodzeń klatki silnika indukcyjnego, pozwala na szybką diagnozę co do stanu maszyny, na podstawie pomiaru prądu w jednej fazie stojana. Umożliwia to dokonywanie szybkiej oceny stanu klatki silnika indukcyjnego, bez dużego nakładu obliczeniowego. Przedstawiony algorytm, może z powodzeniem być implementowany w przenośnych urządzeniach pomiarowych i multimetrach. Rozważania zawarte w niniejszym artykule, stanowią podstawę do dalszych badań nad diagnostyką silników indukcyjnych klatkowych.
EN
In this article, authors presented diagnostic method for detecting defects in the squirrel cage induction motors. This method uses the concept of moving RMS value with usage of new diagnostic indicators. This form of non-invasive detection of cage defects in induction motor allows for the rapid diagnosis based on the stator current measurement in only one phase. This fact allows to make a rapid assessment of the cage induction motor without intensive computing. The algorithm can be successfully implemented in a portable measuring devices and multimeters. The considerations included in this article can be the basis for further researches on diagnostics of squirrel cage induction motors.
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.
EN
This article presents the idea of asynchronous motor’s non-stationary stator starting current, filtration methods, in the non-invasive diagnosis of the rotor cage. The mathematical description of the selected analysis forms is omitted in favor of an indication of the practical aspects of the method application and the obtaining of sample analysis results. The object of the study was the single cage induction motor with exchangeable rotors for different faults, machine’s load was a generator with field current control system, which was used to control the load torque.
PL
W artykule przedstawiono ideę metod filtracji niestacjonarnego sygnału prądu rozruchowego stojana zwartego silnika asynchronicznego w bezinwazyjnej diagnostyce klatki wirnika. Pominięto opis matematyczny wybranych form analiz na rzecz wskazania praktycznych aspektów zastosowania danej metody oraz uzyskanych przykładowych wyników analiz. Obiektem badań był silnik jednoklatkowy z wymiennymi wirnikami, o różnym stopniu uszkodzenia klatki wirnika, obciążony prądnicą obcowzbudną, gdzie poprzez zmianę prądu wzbudzenia regulowano moment mechaniczny.
PL
Artykuł zawiera wyniki badań w ramach projektu wykorzystania cewki do pomiaru strumienia unipolarnego dla uzyskania sygnału diagnostycznego niosącego informacje: o niesymetriach elektrycznych maszyny (zwarcia zwojowe, defekty klatki); o prędkości obrotowej wirnika. Zwarcia zwojowe mogą być wykrywane zarówno w czasie rozruchu (kiedy to ujawniają się najczęściej), jak i w stanie ustalonym. Wykrywanie defektów klatki w stanie ustalonym ma charakter badania porównawczego, które powinno być ponawiane co jakiś czas w celu monitorowania ewentualnego rozwoju uszkodzenia. Dla napędów standardowych, które są zasilane z sieci i pracują w układach otwartych, można poprzez pomiar napięcia odwzorowującego strumień unipolarny dokonywać w razie potrzeby pomiaru i rejestracji prędkości obrotowej, co przeważnie prawie nigdy nie jest zapewniane w warunkach przemysłowych, również dla potrzeb pomiaru stanów dynamicznych i zmienności obrotów. W pracy pokazano, że prosta w swej konstrukcji, tania cewka może być bardzo przydatnym narzędziem diagnostycznym. Diagnozowanie maszyn tą metodą stanowić może cenne uzupełnienie, jak również potwierdzenie wyników badań zrealizowanych przy użyciu innych środków.
EN
The article contains the results of research within the project to use unipolar (axial) flux coil to obtain diagnostic signal carrying the information of: electrical asymmetries of machinery (inter-turn stator short-circuits, cage damages); rotational speed of the rotor. Inter-turn stator short-circuits can be detected both at starting process time (when they appear most often), as well as in steady states. Detection of rotor cage defects in steady states is a comparative survey, which should be repeated from time to time in order to monitor the possible development of damage For standard drives that are powered from the network and work in open systems, by measuring the voltage following a unipolar flux, it is possible as necessary to make measurement and recording of motor speed, which usually is almost never provided under industrial conditions, also for the purpose of measurement of dynamic states and variability of rotation. The study shows that a simple in its construction, cheap coil can be a very useful diagnostic tool. Diagnosing machines using this method can be a valuable supplement, as well as confirmation of the results of studies carried out by other means.
PL
W artykule autorzy kontynuują tematykę zastosowania strumienia unipolarnego do badań maszyn indukcyjnych, pracujących w przemyśle i energetyce, w tym do badań diagnostycznych i eksploatacyjnych. Uzupełnieniem i dodatkowym wsparciem, a także w pewnym sensie weryfikacją badań prowadzonych w przemyśle są badania laboratoryjne, podczas których mierzono dodatkowe parametry, normalnie nie do zmierzenia w większości układów napędowych pracujących w przemyśle. Stan dynamiczny maszyny ilustrują zmiany prędkości, prądów, momentu, drgania oraz towarzyszący im dźwięk. Maszyny standardowo zasilane z sieci i pracujące w układach otwartych prawie nigdy nie są wyposażone w przyrządy, umożliwiające pomiar i rejestrację zmian prędkości obrotowej i momentu dynamicznego. Kiedy zajdzie potrzeba wykonania takich badań, można zastosować cewki pomiarowe, którymi można zmierzyć strumień na zewnątrz silnika, co umożliwi po odpowiednim przetworzeniu sygnału obserwację prędkości, prądów i momentu. Autorzy prezentują wyniki takich badań na maszynach niskiego i wysokiego napięcia. Wyniki uzyskane w oparciu o pomiar strumienia są konfrontowane z badaniami w oparciu o analizę prądów i drgań oraz pomiarami laboratoryjnymi.
EN
In the article, the authors continue the topics of the use of unipolar flux to testing induction machines, working in the industry and energy sectors, including diagnostic tests and supplies. A supplement and an additional support, and in a sense, a verification of studies conducted in the industry, are laboratory tests that measured additional parameters that are not measurable in most drive systems working in the industry. Dynamic state of a machine is illustrated by changes in speed, current and torque, vibration and the accompanying sound. Machines normally powered from the network and working in open systems are almost never armed with instruments to measure and record changes in the speed and dynamic torque. When a need to carry out such studies arises , a measuring coil can be used to capture the flux from the motor outside, enabling the observation of speed, currents and torque after an appropriate signal processing. The authors present the results of such tests on machines of low and high voltage. The results obtained on the basis of flux measurement are confronted with research based on an analysis of currents and vibrations and laboratory measurements.
8
Content available remote Diagnozowanie silników indukcyjnych w oparciu o pomiar strumienia osiowego
PL
Praca przedstawia wyniki badań ukierunkowanych na diagnostykę wirników silników indukcyjnych w oparciu o pomiar strumienia magnetycznego, głównie osiowego. W tym celu przeprowadzone zostały pomiary bezpośrednie oraz rejestracje napięć z cewek pomiarowych oraz dla porównania prądów fazowych maszyn indukcyjnych 0.4 i 6 kV, różnych mocy i par biegunów. W przypadku silników 0.4 kV pomiary wykonano zarówno przy zasilaniu z sieci, jak i przetwornicy częstotliwości. Wyniki rejestracji poddano analizie widmowej. Badania potwierdziły tezę, że strumień, nie tylko osiowy, zawiera szereg informacji przydatnych w diagnozowaniu stanu uzwojeń stojana, wirnika i ekscentryczności, zarówno silników zasilanych z sieci, jak i z przetwornic częstotliwości, takich jak częstotliwość prądu wirnika, częstotliwość obrotowa, częstotliwości poślizgowe, wyższe częstotliwości obrazujące stopień ekscentryczności oraz częstotliwości związane z obciążeniem. Diagnostyka przy wykorzystaniu strumienia może być realizowana dwukierunkowo: jako szybkie badanie porównawcze (porównanie zmian amplitud w czasie) poprzez bezpośredni i z użyciem filtru dolnoprzepustowego pomiar amplitudy strumienia oraz jako badanie główne, przy użyciu analizy widmowej, umożliwiającej dokładne określenie wielkości, definiujących kondycję maszyny i stopień ewentualnego uszkodzenia. Zamieszczone wyniki analiz widm prądów fazowych wykazują dobrą korelację z rezultatami analiz widm strumieni, np. stopnia degradacji klatek. Ze względu na łatwość przeprowadzenia pomiaru i opracowania diagnozy metodę tę autorzy uznają za przydatną i skuteczną i wartą propagowania.
EN
The paper presents the results of studies directed to diagnosing of the induction motor rotor, based on the measurement of magnetic flux, mainly axial. For this purpose there were carried out direct measurements and recordings of measurement coil output voltages and for comparison - of the phase currents of 0.4 and 6 kV, various power and pairs of poles induction machines. For 0.4 kV motors the measurements were performed both for the mains supply and inverter as well. The results were subjected to FFT spectra analysis. The studies have confirmed the thesis that the flux, not only axial, contains a range of information useful in diagnosing the condition of the stator and rotor windings and rotor eccentricity, both for motors powered from the network as well as from frequency converters such as: the frequency of the rotor current, rotational frequency, slip frequencies, the higher frequencies showing the range of eccentricity and the frequencies associated with the load. Diagnosing of a cage with use of the axial flux can be realized in two directions: as a quick comparative test (comparing the changes in amplitude over time) through direct and using a low pass filter measurement of the flux amplitude; and as the main test using spectral analysis, allowing accurate determination of the quantities defining the condition of the machine and a measure of possible damage. The results of the analysis of phase currents spectra show good correlation with the results of spectral analysis of fluxes concerning the range of cages degradation. Due to the ease of measurement and the development of a diagnosis the authors consider the method useful and effective and worth promoting.
PL
W artykule zaprezentowano przegląd metod przetwarzania sygnałów niestacjonarnych w bezinwazyjnej diagnostyce uzwojeń klatki wirnika maszyn asynchronicznych w stanach przejściowych, na podstawie przebiegu prądu rozruchowego stojana. Szczególną uwagę poświęcono przedstawieniu praktycznych aspektów wykorzystania wybranych metod wraz z analizą ich kluczowych cech, decydujących o jakości uzyskiwanych wyników. Obiektem badań był silnik jednoklatkowy z wymiennymi wirnikami, o różnych uszkodzeniach klatki. Obciążenie silnika stanowiła prądnica obcowzbudna wraz z układem regulacji prądu wzbudzenia, poprzez który regulowano moment obciążenia. Przykładowe wyniki obliczeń zostały uzyskane dla silnika pracującego przy obniżonym napięciu zasilania i symulowanymi ciężkimi warunkami pracy, podczas których najczęstszą przyczyną uszkodzeń uzwojenia wirnika są zjawiska elektromagnetyczne i elektromechaniczne.
XX
The article presents an overview of non-stationary signal processing methods in the noninvasive diagnosis of rotor’s cage of asynchronous machines in transient states based on the waveform of the starting current of the stator. Particular attention was devoted to the presentation of the practical aspects of the use of selected methods, together with an analysis of its key features determining the quality of the results. The object of the study was the single cage induction motor with exchangeable rotors for different faults. Machine’s load was a generator with excitation current control system, which was used to control the load torque. Sample calculation results have been obtained with the motor at reduced supply voltage with simulated severe operating conditions, during which the most common cause of damage to the rotor’s cage are electromagnetic and electromechanical phenomena.
10
Content available remote Wykorzystanie strumienia unipolarnego w diagnostyce maszyn prądu przemiennego
PL
Artykuł zawiera wyniki badań w ramach projektu wykorzystania cewki do pomiaru strumienia unipolarnego dla uzyskania sygnału diagnostycznego niosącego informacje: o niesymetriach elektrycznych maszyny (zwarcia zwojowe, defekty klatki); o prędkości obrotowej wirnika. Zwarcia zwojowe mogą być wykrywane zarówno w czasie rozruchu (kiedy to ujawniają się najczęściej), jak i w stanie ustalonym. Wykrywanie defektów klatki w stanie ustalonym ma charakter badania porównawczego oraz w miarę rozwoju defektu klatki. Dla napędów standardowych, które są zasilane z sieci i pracują w układach otwartych można poprzez pomiar napięcia odwzorowującego strumień unipolarny dokonywać w razie potrzeby pomiaru i rejestracji prędkości obrotowej, co przeważnie prawie nigdy nie jest zapewniane w warunkach przemysłowych, również dla potrzeb pomiaru stanów dynamicznych i zmienności obrotów. W pracy pokazano, że prosta w swej konstrukcji, tania cewka może być bardzo przydatnym narzędziem diagnostycznym. Diagnozowanie maszyn tą metodą stanowić może cenne uzupełnienie, jak również potwierdzenie wyników badań zrealizowanych przy użyciu innych środków.
EN
The article contains the results of research within the project to use unipolar (axial) flux coil to obtain diagnostic signal carrying the information of: electrical asymmetries of machinery (inter-turn stator short-circuits, cage damages); rotational speed of the rotor. Inter-turn stator short-circuits can be detected both at starting process time (when they appear most often), as well as in steady states. Detection of rotor cage defects in steady states has a character of a comparative study, and over time, as the defects develop. For standard drives that are powered from the network and work in open systems, by measuring the voltage following a unipolar flux, it is possible as necessary to make measurement and recording of motor speed, which usually is almost never provided under industrial conditions, also for the purpose of measurement of dynamic states and variability of rotation. The study shows that a simple in its construction, cheap coil can be a very useful diagnostic tool. Diagnosing machines using this method can be a valuable supplement, as well as confirmation of the results of studies carried out by other means.
PL
Bezinwazyjne diagnozowanie silników indukcyjnych klatkowych z dodatkową klatką rozruchową jest ważnym zagadnieniem w diagnostyce eksploatacyjnej tego typu maszyn. Szczególnie jest to istotne w przypadku maszyn, dla których dokonuje się częstych i długich rozruchów. Równie ważne jest zweryfikowanie powszechnie stosowanych metod diagnozowania stanu klatki rozruchowej tych maszyn. Jednym ze sposobów weryfikacji jest przeprowadzenie pomiarów porównawczych dla silnika: zdrowego i z uszkodzoną klatką rozruchową. W artykule przedstawiono wyniki takich pomiarów oraz przeprowadzono analizę dla dwóch takich samych silników dużej mocy. Pomiary przeprowadzono dla rozruchu maszyn oraz w stanie ustalonym. Wyniki pomiarów dla stanu ustalonego analizowano przy wykorzystaniu analizy FFT poszukując symptomów uszkodzeń w widmach prądu. Dla przetworzenia przebiegów prądów rozruchowych zastosowano filtrację cyfrową oraz ciągłą i dyskretną transformację falkową. W podsumowaniu analiz dokonano próby unormowania wskaźników ocen diagnostycznych do postawienia trafnej diagnozy co do stanu klatki rozruchowej badanych maszyn indukcyjnych.
EN
Non-invasive diagnosing of induction motors with additional starting cage seems to be an important issue in operating diagnosis of this type of machines. This is particularly important in case of machinery subjected to frequent and long starts. Equally important is also to verify commonly used methods of diagnosing starting cages of these machines. One of ways is to perform comparative measurements for a healthy motor and the motor with starting cage damage. This paper presents the results of comparative measurements and analysis for two identical high power motors one of which was healthy and the other had experienced a starting cage damage. The measurements were performed during motors start-up and during steady state operation as well. The results of steady-state measurements were analyzed with use of FFT in order to search for symptoms of damages in motor current spectra. For purpose of motors start-up currents waveforms processing, a digital filtering and continuous and discrete wavelet transformations were used. In the summary, it is shown an attempt of normalization of diagnostic assessments rates for accurate diagnosis about the state of starting cages of tested
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.