Institutional Repository
Technical University of Crete
Technical University of Crete
EN
|
EL
| URI | http://purl.tuc.gr/dl/dias/B6D61AF4-707E-45E9-8D87-F4B67F3D6FF4 | - |
| Identifier | https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.103758 | - |
| Language | el | - |
| Extent | 121 σελίδες | el |
| Title | Παρακολούθηση κατάστασης και διάγνωση σφαλμάτων επαγωγικών κινητήρων κλωβού της τάξεως των MW | el |
| Title | Conditioning monitoring and fault diagnosis of cage induction motors at the MW scale | en |
| Creator | Zygouris Dimitrios-Marios | en |
| Creator | Ζυγουρης Δημητριος-Μαριος | el |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Gyftakis Konstantinos | en |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Γυφτακης Κωνσταντινος | el |
| Contributor [Committee Member] | Peppas Georgios | en |
| Contributor [Committee Member] | Πεππας Γεωργιος | el |
| Contributor [Committee Member] | Koutroulis Eftychios | en |
| Contributor [Committee Member] | Κουτρουλης Ευτυχιος | el |
| Publisher | Πολυτεχνείο Κρήτης | el |
| Publisher | Technical University of Crete | en |
| Academic Unit | Technical University of Crete::School of Electrical and Computer Engineering | en |
| Academic Unit | Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών | el |
| Content Summary | Οι επαγωγικοί κινητήρες αποτελούν τον πλέον διαδεδομένο τύπο κινητήρα που χρησιμοποιείται σε βιομηχανικές εφαρμογές, λόγω της απλότητας κατασκευής, της αξιοπιστίας και του χαμηλού κόστους συντήρησης. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους, ενδέχεται να εμφανιστούν σφάλματα που, εάν δεν διαγνωστούν εγκαίρως, μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρές βλάβες ή ακόμη και στην πλήρη καταστροφή του κινητήρα. Η ανάγκη για έγκαιρη και ακριβή ανίχνευση των σφαλμάτων ενός κινητήρα έχει αποτελέσει αντικείμενο εκτενούς έρευνας, οδηγώντας στην ανάπτυξη διαγνωστικών μεθόδων που στοχεύουν στην αξιόπιστη αναγνώριση τους. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την επίδραση του σφάλματος βραχυκυκλωμένων σπειρών στο αρμονικό περιεχόμενο του ρεύματος, της μαγνητικής ροής και της ηλεκτρομαγνητικής ροπής ενός επαγωγικού κινητήρα βραχυκυκλωμένου κλωβού 1.14 MW, ενώ ερευνά την ικανότητα γνωστών διαγνωστικών μεθόδων να εντοπίσουν έγκαιρα το εν λόγω σφάλμα. Αρχικά παρατέθηκε το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο που αφορά την δομή και την αρχή λειτουργίας ενός επαγωγικού κινητήρα κλωβού. Επίσης αναλύθηκαν οι αιτίες εμφάνισης σφαλμάτων και ο αντίκτυπός τους στην υγεία των επαγωγικών κινητήρων εστιάζοντας στο εν λόγω τύπο σφάλματος. Ακολούθως περιεγράφηκε αναλυτικά η διαδικασία εφαρμογής των διαγνωστικών μεθόδων που χρησιμοποιήθηκαν βήμα προς βήμα. Έγινε επίσης η εισαγωγή στην μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων(FEA) και η συνεισφορά της στην μοντελοποίηση ηλεκτρικών μηχανών καθώς το λογισμικό SimCenter Magnet, το οποίο επιλέχθηκε για τον σχεδιασμό και την προσομοίωση του κινητήρα που μελετάται, βασίζεται σε αυτήν την μέθοδο. Αφού εξηγήθηκε λεπτομερώς η διαδικασία σχεδιασμού του κινητήρα, παρουσιάστηκε ο τρόπος υλοποίησης του σφάλματος των βραχυκυκλωμένων σπειρών. Η προσομοίωση του κινητήρα διακρίνεται σε ονομαστικό και μισό του ονομαστικού φορτίου, για εσφαλμένη και υγιή περίπτωση. Μετά το πέρας των προσομοιώσεων ακολουθεί η ηλεκτρομαγνητική ανάλυση του κινητήρα για κάθε περίπτωση. Έπειτα τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων εισήχθησαν στο εργαλείο της MATLAB, με τη βοήθεια του οποίου έγινε η κατάλληλη επεξεργασία σήματος που απαιτεί η κάθε διαγνωστική μέθοδος. Στη συνέχεια αναδείχθηκαν τα αποτελέσματα της κάθε μεθόδου και σχολιάστηκαν με βάση την διαγνωστική τους ικανότητα. Τέλος αξιολογήθηκαν με βάση την αξιοπιστία τους και την ευαισθησία στο να ανιχνεύουν το σφάλμα που επιλέχθηκε να ερευνηθεί. | el |
| Content Summary | Induction motors represent the most widely used type of motors in industrial applications, owing to their simple construction, high reliability, and low maintenance cost. Nevertheless, during their operation, faults may occur which, if not detected in time, can lead to severe damage or even complete failure of the motor. The need for timely and accurate fault detection has been the subject of extensive research, leading to the development of diagnostic methods aimed at reliably identifying such faults. This thesis investigates the impact of shorted-turn faults on the harmonic content of the current, magnetic flux, and electromagnetic torque in a 1.14 MW squirrel-cage induction motor. In parallel, it explores the ability of well-known diagnostic methods to detect this specific fault in a timely manner. The study begins with a presentation of the necessary theoretical background concerning the structure and operating principle of squirrel-cage induction motors. Furthermore, the causes of faults and their impact on motor health are analyzed, with a focus on the selected type of fault. Subsequently, the implementation procedure of the diagnostic techniques employed is described in detail, step by step. An introduction to the Finite Element Analysis (FEA) method is also provided, highlighting its contribution to the modeling of electrical machines, since the SimCenter Magnet software used for the design and simulation of the motor under study is based on this method. Following the detailed explanation of the motor design process, the approach for implementing the short-turn fault is presented. The motor is simulated under both nominal and half-load conditions, in both faulty and healthy scenarios. After the simulation phase, an electromagnetic analysis of the motor is performed for each case. The simulation results are then imported into MATLAB, where appropriate signal processing is carried out according to the requirements of each diagnostic method. The outcomes of each technique are presented and discussed in terms of their diagnostic performance. Finally, the methods are evaluated based on their reliability and sensitivity in detecting the selected fault. | en |
| Type of Item | Διπλωματική Εργασία | el |
| Type of Item | Diploma Work | en |
| License | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | en |
| Date of Item | 2025-07-09 | - |
| Date of Publication | 2025 | - |
| Subject | Επαγωγικοί κινητήρες | el |
| Subject | Σφάλματα στάτη | el |
| Subject | Διάγνωση σφαλμάτων | el |
| Subject | Induction motors | en |
| Subject | Inter turn faults | en |
| Subject | Early fault detection | en |
| Bibliographic Citation | Δημήτριος-Μάριος Ζυγούρης, "Παρακολούθηση κατάστασης και διάγνωση σφαλμάτων επαγωγικών κινητήρων κλωβού της τάξεως των MW", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2025 | el |
| Bibliographic Citation | Dimitrios-Marios Zygouris, "Conditioning monitoring and fault diagnosis of cage induction motors at the MW scale", Diploma Work, School of Electrical and Computer Engineering, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2025 | en |
Copyright © DIAS 2013
