Institutional Repository
Technical University of Crete
EN  |  EL

Search

Browse

My Space

Stator inter-turn fault diagnosis in direct-online starting permanent magnet motors

Apanomeritakis Christos-Emmanouil

Simple record


URIhttp://purl.tuc.gr/dl/dias/AC7554F0-F0ED-451A-A929-A59006F9E100-
Identifierhttps://doi.org/10.26233/heallink.tuc.103333-
Languageel-
Extent129 σελίδεςel
TitleΔιάγνωση σφαλμάτων εσωτερικών βραχυκυκλωμάτων σε κινητήρες μονίμων μαγνητών με απευθείας εκκίνησηel
TitleStator inter-turn fault diagnosis in direct-online starting permanent magnet motorsen
CreatorApanomeritakis Christos-Emmanouilen
CreatorΑπανωμεριτακης Χρηστος-Εμμανουηλel
Contributor [Thesis Supervisor]Gyftakis Konstantinosen
Contributor [Thesis Supervisor]Γυφτακης Κωνσταντινοςel
Contributor [Committee Member]Peppas Georgiosen
Contributor [Committee Member]Πεππας Γεωργιοςel
Contributor [Committee Member]Sergaki Eleftheriaen
Contributor [Committee Member]Σεργακη Ελευθεριαel
PublisherΠολυτεχνείο Κρήτηςel
PublisherTechnical University of Creteen
Academic UnitTechnical University of Crete::School of Electrical and Computer Engineeringen
Academic UnitΠολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστώνel
Content SummaryΣτην παρούσα διπλωματική εργασία έγινε ηλεκτρομαγνητική ανάλυση, με τη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων, ενός σύγχρονου κινητήρα μόνιμων μαγνητών με εκκίνηση γραμμής (Line start permanent magnet synchronous motor), όταν αυτός λειτουργεί με σφάλμα εσωτερικού βραχυκυκλώματος στα πηνία του στάτη. Η ισχύς του κινητήρα ήταν 750 watt και σε όλες τις περιπτώσεις που προσομοιώθηκαν λειτουργούσε υπό ονομαστικό φορτίο. Αρχικά, παρουσιάζεται μια ιστορική αναδρομή για την ανακάλυψη των ηλεκτρικών μηχανών και στη συνέχεια γίνεται κατηγοριοποίηση και ανάλυση χαρακτηριστικών των κινητήρων μονίμων μαγνητών. ΄Έπειτα, παρουσιάζονται τα σφάλματα που μπορούν να εμφανιστούν στους σύγχρονους κινητήρες μονίμων μαγνητών και επειδή η συγκεκριμένη μελέτη βασίζεται στα εσωτερικά βραχυκυκλώματα, ακολουθεί ένα κεφάλαιο ανάλυσης των μεθόδων διάγνωσης τους. Εν συνεχεία, παρουσιάζεται ο τρόπος σχεδίασης της γεωμετρίας του κινητήρα μέσα στο περιβάλλον του SimCenter Magnet, όπως επίσης και το μοντέλο του τροποποιημένου στάτη που δημιουργεί το εσωτερικό βραχυκύκλωμα μεταξύ τυλιγμάτων δύο πηνίων της ίδιας φάσης. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων της κάθε περίπτωσης σφάλματος, εισάγονται στη matlab και αναλύονται συγκριτικά με αυτά της κατάστασης υγιούς λειτουργίας, έτσι ώστε να μπορούν να εξαχθούν συμπεράσματα. Για την διάγνωση των σφαλμάτων έγινε ανάλυση του αρμονικού περιεχομένου του ρεύματος στάτη χρησιμοποιώντας τις μεθόδους MCSA,EPVA,Negative Sequence Current, όπως επίσης και φασματική ανάλυση της ηλεκτρομαγνητικής ροπής του κινητήρα. Τέλος, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος stray flux monitoring, η οποία βασίζεται στην παρακολούθηση της μαγνητικής ροής εξωτερικά του κινητήρα, κάνοντας χρήση αισθητήρων και ανάλυση του φάσματος συχνοτήτων των σημάτων τους.el
Content SummaryIn this thesis, an electromagnetic analysis was carried out using the finite element method on a line-start permanent magnet synchronous motor (LSPMSM) operating under an internal short-circuit fault in the stator windings. The motor had a power rating of 750 watts and in all simulated cases, it operated under nominal load. Initially, a historical overview of the discovery of electric machines is presented, followed by a classification and analysis of the characteristics of permanent magnet motors. Then, the faults that can occur in permanent magnet synchronous motors are discussed, and since this study focuses on internal short circuits, a chapter is dedicated to the analysis of their diagnostic methods. Subsequently, the design process of the motor geometry within the SimCenter Magnet environment is presented, along with the model of the modified stator that induces an internal short circuit between the windings of two coils of the same phase. The simulation results of each fault scenario are imported into MATLAB and analyzed comparatively against those of healthy operation, in order to draw conclusions. For fault diagnosis, harmonic analysis of the stator current was performed using the MCSA, EPVA, and Negative Sequence Current methods, as well as spectral analysis of the motor’s electromagnetic torque. Finally, the stray flux monitoring method was employed, which is based on tracking the magnetic flux outside the motor using sensors and analyzing the frequency spectrum of their signals. en
Type of ItemΔιπλωματική Εργασίαel
Type of ItemDiploma Worken
Licensehttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/en
Date of Item2025-06-02-
Date of Publication2025-
SubjectInter-Turn short circuit faultsen
SubjectLine start permanent magnet synchronous motorsen
SubjectCondition monitoringen
Bibliographic CitationΧρήστος-Εμμανουήλ Απανωμεριτάκης, "Διάγνωση σφαλμάτων εσωτερικών βραχυκυκλωμάτων σε κινητήρες μονίμων μαγνητών με απευθείας εκκίνηση", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2025el
Bibliographic CitationChristos-Emmanouil Apanomeritakis, "Stator inter-turn fault diagnosis in direct-online starting permanent magnet motors", Diploma Work, School of Electrical and Computer Engineering, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2025en

Available Files

Services

Statistics