Celem badań byto opracowanie modeli matematycznych silników indukcyjnych klatkowych, w tym modeli dynamicznych z użyciem oprogramowania Matlab/Simulink, gotowych do zastosowania w aplikacjach napędowych. Zgodnie z klasycznym modelem silnika indukcyjnego, również modele silnika z wewnętrznym uszkodzeniem mogą być sprowadzone do układu czterech równań: dwóch równań napięć stojana lub wirnika oraz dwóch równań mechanicznych. Zastosowanie modeli ze zmniejszoną liczbą równań zmniejsza czas potrzebny na symulacje (pomimo bardzo szybkiego rozwoju i ciągłego ulepszania technologii, czas wymagany do przeprowadzenia symulacji wciąż stanowi ważne ograniczenie, które musi zostać wzięte pod uwagę). Modele matematyczne klatkowego silnika indukcyjnego zostały uproszczone przez przyjęcie trójfazowego uzwojenia wirnika, jak w silniku pierścieniowym. Prądy w prętach wirnika nie są dostępne, stąd nie były analizowane. Diagnoza uszkodzenia opierała się głównie na badaniu prądów fazowych stojana w różnych układach odniesienia z zastosowaniem techniki MCSA.
W pracy przedstawiono zrealizowane cele badawcze:
- Stworzenie biblioteki modeli dynamicznych uszkodzonych silników indukcyjnych za pomocą oprogramowania Matlab/Simulink dla celów diagnostycznych
- Zaprojektowanie stanowiska pomiarowego i systemu zbierania danych
- Walidacja wyników symulacji z użyciem danych doświadczalnych
- Zastosowanie zaawansowanych technik przetwarzania sygnałów na przechowywanych danych
- Zbadanie adekwatności opracowanych modeli do celów diagnostycznych.
The aim of the research was to develop mathematical model of squirrel cage induction motors and to create dynamic models in Matlab/Simulink ready to be implemented in drive applications. Following the classical model of IM, models motor with internal fault can also be reduced to a system of four electrical equations, two equations either for stator and rotor currents, and two mechanical equations. The use of models with a reduced number of equations will reduce the simulation time (Despite of the fact that technology is improving incredibly fast the time required to run a simulation is still an important constraint to be taken into consideration). Mathematical models of squirrel cage induction motor have been simplified considering tree phase rotor windings as the configuration of a slip-ring induction motor. The rotor bar currents are not accessible, the diagnosis of the fault is mainly conducted by studying the stator phase currents in different reference frames applying Motor Current Signature Analysis techniques. Therefore, the rotor currents have not been subjected to any analysis. Theoretically, the effects of the rotor features and the physical phenomena inside the rotor cause the same effect over the stator phase currents in both configurations of the induction motor.
The research objectives are listed below:
- Develop a Matlab/Simulink Library of faulty dynamic induction motor models for diagnosis purposes
- Design a test-bench and a data acquisition system
- Validation of simulation results with experimental data
- Apply advance signal processing techniques to the data stored
- Explore the suitability of these models for diagnosis of faults.
Klasyfikacja PKT
431900 Maszyny elektryczne
430000 Elektrotechnika
Wydział
Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
