Wpływ bezwładności oraz nasycania się głównego obwodu magnetycznego na sygnały diagnostyczne mówiące o stanie klatki

• Autorzy: Maciołek, W.

Warianty tytułu

EN

The influence of inertia and saturation of the primary magnetic circuit on signals diagnosing state of the cage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy wpływu momentu bezwładności oraz nieliniowości głównego obwodu magnetycznego silnika indukcyjnego na podstawowe sygnały diagnostyczne stosowane do oceny uszkodzeń klatki. W tym celu opracowano relatywnie prosty model matematyczny, w którym niesymetria klatki jest reprezentowana przez odpowiednio zdefiniowane współczynniki, a dla modelowania nieliniowości magnetycznej wykorzystano zastępczy prąd magnesujący. Przeprowadzone badania symulacyjne bazujące na tym modelu wykazały, że zarówno bezwładność, jak i nieliniowość magnetyczna mają istotny wpływ na wartości składowych widma Fouriera o częstotliwościach (1 - 2s)f[0] oraz (1 + 2s)f[0] , które obecnie są najpopularniejszymi sygnałami diagnostycznymi dla oceny stanu klatki. Stwierdzono, że w celu skutecznej diagnozy należy stale monitorować stan klatki, aby uchwycić pierwsze symptomy uszkodzenia.

EN

This paper presents results of the analysis of an influence of the moment of inertia and the non-linearity of the main magnetic circuit on basic diagnostic signals used for the condition monitoring of an induction motor cage. A relatively simple model is used for this, in which a cage asymmetry is represented by respective coefficients and a magnetic non-linearity is modelled by using the equivalent magnetising currents. Simulating tests shows that both the moment of inertia and non-linearity have important impact on values of components with frequencies (1 - 2s)f[0] and (1 + 2s)f[0] in the Fourier spectrum of stator currents, which are most popular diagnostics signals for the cage monitoring. In conclusions it has been stated that for an effective diagnose the cage state should be permanently monitored in order to find the beginning of cage destruction.

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka klatki; maszyny indukcyjne; skuteczność diagnostyki bazującej na prądach

EN

cage diagnostics; efficiency of current base diagnosis; induction machines

• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 105, z. 1-E
• Strony: 15-24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.,Wz., wykr.,

Twórcy

autor

Maciołek, W.

• Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Vas P., Parameter estimation, condition monitoring and diagnosis of electrical machines, Oxford University Press, 1993.
• [2] Sobczyk T.J., Vas P., Tassoni C., Models for induction motors with air-gap asymmetry for diagnostic purposes, Proceedings of the 1996 International Conference on Electrical Machines, Vol. 2, 79-84.
• [3] Kliman G.B., Stein J., Endicott R.D., Koegl R.A., Non-invasive Detection of Broken Rotor Bars in Operating Induction Motor, IEEE Trans. Energy Conversion, Vol. 3, 1998, 873-879.
• [4] Sobczyk T.J., Węgiel T., Effects due to saturation of the magnetic circuit of induction machines in unbalanced states, Proceedings of the 1998 Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Advanced Machines, Power Quality, (SPEEDAM), Appendix, XX21-XX26.
• [5] Filippetti F., Franceschini G., Tassoni C., Vas P., A techniques in induction machines diagnosis including the speed ripple effect, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 34, No. 1, 1998, 98-108.
• [6] Sobczyk T.J., Vas P., Tassoni C., A comparative study of effects due to eccentricity and external stator and rotor asymmetries by mono-harmonic models, Proceedings of the 2000 International Conference on Electrical Machines, ICEM, Vol. 2, 946-950.
• [7] Kral C., Pirker F., Pascoli G., Oberguggenberger H., Influence of rotor cage design on rotor fault detection by means of the Vienna Monitoring Method, Proceedings of the 2000 International Conference on Electrical Machines, ICEM, Conference Record.
• [8] Bellini A., Filipetti F., Franceschini G., Tassoni C., Sobczyk T.J., Unique classification of single frequency induction motors features introduced by different anomalies, Proceedings of the 2001 IEEE Symp. on Diagnostics for Electrical Machines, Power Electronics and Drives, SDEMPED, 435-440.
• [9] Sobczyk T.J., Maciołek W., Asymmetry factors of induction motor rotor cages, Proceedings of the 2001 IEEE Symp. on Diagnostics for Electrical Machines, Power Electronics and Drives, SDEMPED, 487-491.
• [10] Sobczyk T.J., Metodyczne aspekty modelowania matematycznego maszyn indukcyjnych, WNT, Warszawa 2004.
• [11] Bellini A., Filippetti F., Franceschini F., Sobczyk T.J., Tassoni C., Diagnosis of induction machines by d-q and i.s.c rotor models, Proceedings of the 2005 IEEE Symp. on Diagnostics for Electrical Machines, Power Electronics and Drives, SDEMPED, 41-46.
• [12] Sobczyk T.J., Maciołek W., Asymmetry factors of rotor cage, Czasopismo Techniczne z. 5-E/2005, Wyd. Politechniki Krakowskiej, Kraków 2005, 61-76.
• [13] Bellini A., Concari C., Franceschini G., Lorenzani E., Tassoni C., Toscani A., Virtual inertia test bed for quantification of sideband currents in induction machines diagnostics, Proceedings of the 2006 International Conference on Electrical Machines, ICEM, Chania, Greece.