Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN
|
EL
| URI | http://purl.tuc.gr/dl/dias/4AF4C56C-032C-448B-83A9-1BCF3FB5D6C1 | - |
| Αναγνωριστικό | https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.101043 | - |
| Γλώσσα | en | - |
| Μέγεθος | 21.5 megabytes | en |
| Μέγεθος | 111 pages | en |
| Τίτλος | Development of a diagnostic tool for identifying non-adjacent broken bars in industrial cage motors | en |
| Τίτλος | Ανάπτυξη διαγνωστικής μεθόδου για ανίχνευση μη γειτονικών σπασμένων μπαρών σε βιομηχανικούς κινητήρες κλωβού | el |
| Δημιουργός | Salinas Marios | en |
| Δημιουργός | Σαλινας Μαριος | el |
| Συντελεστής [Επιβλέπων Καθηγητής] | Gyftakis Konstantinos | en |
| Συντελεστής [Επιβλέπων Καθηγητής] | Γυφτακης Κωνσταντινος | el |
| Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Peppas Georgios | en |
| Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Πεππας Γεωργιος | el |
| Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Παναγιώτου Παναγιώτης | el |
| Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Panagiotou Panagiotis | en |
| Εκδότης | Πολυτεχνείο Κρήτης | el |
| Εκδότης | Technical University of Crete | en |
| Ακαδημαϊκή Μονάδα | Technical University of Crete::School of Electrical and Computer Engineering | en |
| Ακαδημαϊκή Μονάδα | Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών | el |
| Περίληψη | Rotor electrical faults, particularly the progressive degradation of rotor cage bars in induction motors, pose significant threats to both operational efficiency and safety. Early detection is critical to prevent costly downtime and mitigate safety risks. However, traditional diagnostic methods, such as Motor Current Signature Analysis (MCSA) during steady-state operation, often fail to identify non-adjacent broken bars. Although transient analysis during motor start-up can effectively detect such faults, it is impractical in many industrial applications where motors run continuously with infrequent start-ups. To overcome this limitation, this study presents a novel fault detection technique that focuses on identifying non-adjacent broken rotor bars by analysing zero-sequence stray flux during steady-state operation, collected through external flux leakage sensors strategically placed in a symmetrical arrangement. The research is based on extensive simulations of a 1.1 MW induction motor, commonly used in industrial settings, under various load levels and fault scenarios. The study includes healthy motors, as well as motors with faults such as one broken bar, two adjacent broken bars, and two non-adjacent broken bars at half pole pitch. Simulations of the aforementioned cases were conducted using FEM software (Simcenter MAGNET) at a sample rate of 5kHz. The simulated data was then post-processed using MATLAB to accurately diagnose each fault condition and to thoroughly analyse the behaviour of non-adjacent bar breakages. | en |
| Περίληψη | Τα ηλεκτρικά σφάλματα ρότορα είναι συνηθισμένα προβλήματα που εμφανίζονται στους επαγωγικούς κινητήρες, παρουσιάζοντας συχνά βλάβες οι οποίες αργούν να γίνουν καταστροφικές. Λόγω της φύσης αυτού του τύπου βλαβών, η έγκαιρη ανίχνευση τους είναι κρίσιμη για να αποφευχθεί η δαπανηρή διακοπή λειτουργίας τους, αλλά και οποιοσδήποτε κίνδυνος ασφάλειας. Εστιάζοντας σε θραύσεις μπαρών κλωβού του ρότορα βρισκόμενες μη-γειτονικά, οι συνέπειες της βλάβης ενδέχεται να μην εμφανιστούν με την εφαρμογή παραδοσιακών διαγνωστικών μεθόδων που χρησιμοποιούν την ανάλυση χαρακτηριστικών ρεύματος στάτη κατά την λειτουργία του κινητήρα στη μόνιμη κατάσταση. Παρόλα αυτά, η ανάλυση του κινητήρα κατά την εκκίνηση χρησιμοποιώντας την ίδια μέθοδο, θα μπορούσε να σημάνει αξιόπιστα αποτελέσματα, αλλά υπάρχουν πολυάριθμες βιομηχανικές εφαρμογές οπού οι κινητήρες δεν υφίστανται συχνές εκκινήσεις. Ως εκ τούτου, στην παρούσα έρευνα παρουσιάζεται μια νέα τεχνική ανίχνευσης βλαβών για μη-γειτονικές σπασμένες μπάρες, βασισμένη στην ανάλυση της μαγνητικής ροής μηδενικής ακολουθίας κατά τη μόνιμη λειτουργία, η οποία συλλέγεται μέσω εξωτερικών αισθητήρων μαγνητικής ροής που τοποθετούνται συμμετρικά γύρω από τον κινητήρα. Η έρευνα διεξήχθη χρησιμοποιώντας δεδομένα από προσομοιώσεις διαφορετικών περιπτώσεων κινητήρα με βάση έναν πραγματικό επαγωγικό κινητήρα των 1.1 MW που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία. Οι περιπτώσεις που εξετάστηκαν είναι αυτές των υγιών και εσφαλμένων κινητήρων σε διαφορετικές περιπτώσεις φορτίου. Συγκεκριμένα, εξετάστηκαν κινητήρες με σφάλμα μίας σπασμένης μπάρας, δύο γειτονικών σπασμένων μπαρών και δύο μη-γειτονικών σπασμένων μπαρών με απόσταση μισού πολικού βήματος. Οι προσομοιώσεις των κινητήρων πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας λογισμικό ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων (Simcenter MAGNET) με ρυθμό δειγματοληψίας στα 5kHz. Στη συνέχεια, τα δεδομένα υποβλήθηκαν σε μετεπεξεργασία χρησιμοποιώντας το λογισμικό της MATLAB για την εφαρμογή των διαγνωστικών εργαλείων μέσω ανάλυσης των σημάτων στις διαφορετικές περιπτώσεις του κινητήρα, δίνοντας έμφαση στη μελέτη της συμπεριφοράς του κινητήρα με μη-γειτονικές σπασμένες μπάρες. | el |
| Τύπος | Διπλωματική Εργασία | el |
| Τύπος | Diploma Work | en |
| Άδεια Χρήσης | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | en |
| Ημερομηνία | 2024-10-04 | - |
| Ημερομηνία Δημοσίευσης | 2024 | - |
| Θεματική Κατηγορία | Condition monitoring | en |
| Θεματική Κατηγορία | Broken bars | en |
| Θεματική Κατηγορία | Finite element analysis | en |
| Θεματική Κατηγορία | Rotor electrical faults | en |
| Θεματική Κατηγορία | Induction motors | en |
| Θεματική Κατηγορία | Electrical machines | en |
| Θεματική Κατηγορία | Fault diagnosis | en |
| Βιβλιογραφική Αναφορά | Marios Salinas, "Development of a diagnostic tool for identifying non-adjacent broken bars in industrial cage motors", Diploma Work, School of Electrical and Computer Engineering, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2024 | en |
| Βιβλιογραφική Αναφορά | Μάριος Σαλίνας, "Ανάπτυξη διαγνωστικής μεθόδου για ανίχνευση μη γειτονικών σπασμένων μπαρών σε βιομηχανικούς κινητήρες κλωβού", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2024 | el |
Copyright © DIAS 2013
