MONITORIZARE SI DIAGNOZA IN SISTEME ELECTROMECANICE
MONITORIZARE SI DIAGNOZA IN SISTEME ELECTROMECANICE
MONITORIZARE SI DIAGNOZA IN SISTEME ELECTROMECANICE
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>MONITORIZARE</strong> <strong>SI</strong> <strong>DIAGNOZA</strong> <strong>IN</strong> <strong>SI</strong>STEME<br />
<strong>ELECTROMECANICE</strong><br />
2009-2010 SEM - CURS 12 1
TERMENI UZUALI:<br />
situație de defect - deteriorarea sau întreruperea capacității unui<br />
sistem de a asigura o funcție cerută în condițiile de funcționare<br />
specificate<br />
diagnoza - include etapele de izolare şi identificare a defectelor<br />
determinarea tipului de defect, a<br />
locului de producere a<br />
defectului şi a momentului de<br />
detectare<br />
determinarea mărimii şi<br />
comportării în timp a<br />
defectului, respectiv a<br />
cauzei care a generat<br />
defectarea constatată.<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 2
Modul de monitorizare a stării sistemului (condition monitoring module):<br />
ansamblul tuturor echipamentelor care asigură preluarea şi analiza<br />
semnalelor din sistem, detecția şi diagnoza defectelor<br />
Analiza vibratiilor<br />
Tehnologii de monitorizare si diagnoza<br />
Termografia<br />
Analiza sistemelor<br />
electrice<br />
Spectrografia<br />
Analiza fluidului de<br />
ungere/racire<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 3
ANALIZA VIBRATIILOR<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 4
accelerometru<br />
Fiecare tip de defect se regaseste in anumite frecvente in spectrum vibratiilor<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 5
Traductori<br />
Masina<br />
Sistem de monitorizare si diagnoza<br />
Placa de achizitie<br />
Measurement &<br />
Automation SW<br />
PCI/PXI/CompactPCI PC<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 6
Pozitionarea accelerometrului<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 7
Procesarea semnalului<br />
Domeniu<br />
frecventa<br />
Domeniu timp<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 8
ANALIZA TEMPERATURII<br />
Utilizand traductori de<br />
temperatura – termocuple, de<br />
exemplu<br />
Utilizand camere cu infrarosu<br />
pentru vizualizarea si masurarea<br />
energiei termice<br />
Termografia<br />
Se bazeaza pe faptul ca orice corp, cu temperatura peste sau<br />
sub 0°C emite caldura.<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 9
Pentru motoarele electrice<br />
Ventilatie<br />
blocata<br />
Suprasarcina<br />
Alimentare<br />
nesimetrica<br />
Termograma si profilul variatiei temperaturii la o ventilatie corespunzatoare<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 10
Termograma la alimentare<br />
simetrica<br />
Termograma la alimentare<br />
nesimetrica – o faza<br />
nealimentata<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 11
Cutia cu borne - termograma<br />
Observatie. Faza 2 este nealimentata.<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 12
Pentru lagare<br />
Mediul de lucru<br />
Praf<br />
Umiditate<br />
Gaze<br />
Suprasarcini<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 13
Termograma a doua lagare: unul deteriorat datorita umiditatii si unul<br />
fara probleme<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 14
Lagar cu probleme<br />
Lagar fara probleme<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 15
Echipament electric<br />
Contactoare Fuzibile<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 16
ANALIZA FLUIDULUI DE UNGERE/RACIRE<br />
Prezenta unor particule metalice: prin spectrometrie.<br />
Indicator al unei uzuri<br />
Aciditatea: oxidare datorita temperaturilor inalte, particule de apa,<br />
sau utilizarea indelungata<br />
Vascozitatea: poate fi modificata la contaminarea cu funingine sau<br />
datorita oxidarii.<br />
Diluarea: la motoarele termice poate reprezenta o problema la sistemul de<br />
injectie. Se masoara prin cromatografie.<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 17
ANALIZA <strong>SI</strong>STEMULUI DE ACTIONARE ELECTRICA<br />
Exista o gama larga de metode pentru monitorizare si diagnoza in sisteme de<br />
actionare electrice, functie de tipul si localizarea defectelor.<br />
La nivelul circuitului de<br />
forta<br />
Defecte<br />
Ale<br />
circuitului<br />
electric<br />
La nivelul convertorului<br />
electromecanic<br />
Ale<br />
circuitului<br />
magnetic<br />
Mecanice<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 18
Metode de monitorizare si diagnoza in SAE<br />
Pe baza unui model al sistemului de<br />
actionare<br />
Pe baza estimarii parametrilor sistemului<br />
Prin analiza unor marimi importante : curenti, tensiuni,<br />
cuplu, flux de scapari, etc<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 19
ARMONICI <strong>IN</strong> MA<strong>SI</strong>NI ELECTRICE DE CURENT<br />
ALTERNATIV<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 20
Armonici de spatiu: datorita<br />
distributiei solenatiei in intrefier<br />
Armonici in masinile electrice<br />
convertoare<br />
Armonici de timp: datorate<br />
armonicilor surselor de<br />
alimentare<br />
reteaua de<br />
alimentare<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 21
Mod de lucru<br />
Distributia<br />
solenatiei<br />
inductoare in<br />
intrefier<br />
Fluxul in<br />
infasurarile<br />
inductoare<br />
Dezvoltare in serie<br />
Fourier<br />
Dezvoltare in<br />
serie Fourier<br />
Armonici de<br />
curent ce<br />
parcurg<br />
infasurarile<br />
inductorului<br />
Distributia<br />
solenatiei<br />
indusului in<br />
intrefier<br />
Fluxul in infasurarea<br />
indusului<br />
Armonici de<br />
curent ce parcurg<br />
infasurarile<br />
indusului<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 22
(1-ζ)Θ b<br />
ζΘ b<br />
Distributia solenatiei unei bobine (pentru un pol)<br />
τ p /2 τ p /2 τ p /2 τ p /2<br />
⎧<br />
⎪<br />
( 1−<br />
ς ) Θ<br />
⎪<br />
Θb(<br />
x)<br />
= ⎨ − ςΘb<br />
⎪<br />
⎪(<br />
1−<br />
ς ) Θ<br />
⎪⎩<br />
Θ<br />
(<br />
b x<br />
)<br />
b<br />
b<br />
=<br />
τ b<br />
τ p<br />
y<br />
∑ ∞<br />
ν = 1<br />
x<br />
1<br />
0 < x < τ b<br />
2<br />
1<br />
1<br />
τ b < x < 2τ<br />
p − τ b<br />
2<br />
2<br />
1<br />
2τ<br />
p − τ b < x < 2τ<br />
p<br />
2<br />
Θ<br />
bν<br />
x cos( ν π ) τ p<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 23<br />
Θ b<br />
Dezvoltare in serie Fourier<br />
y<br />
Θ b =Ni(t)<br />
τ p<br />
τ b<br />
O<br />
x
Bobina ∑ ∞<br />
Θ<br />
b<br />
( x)<br />
=<br />
2<br />
Ni(<br />
t)<br />
nb<br />
∞<br />
Grup de nb bobine Θgrup<br />
( x)<br />
= Ni(<br />
t)<br />
∑∑<br />
τ 1<br />
τ 2<br />
τ 3<br />
τ p<br />
x<br />
1 ⎛ ⎞<br />
⎜<br />
π τ<br />
⎟<br />
x<br />
sin ν cos( ν π )<br />
⎝ ⎠<br />
b<br />
π ⎜ ⎟<br />
ν = 1ν<br />
2 τ p τ p<br />
2<br />
π<br />
1 ⎛ ⎞<br />
⎜<br />
π τ b ⎟<br />
x<br />
sin ν cos( ν π )<br />
ν ⎜ ⎟<br />
⎝ 2 τ ⎠ τ<br />
b= 1 ν = 1<br />
p<br />
p<br />
Distributia solenatiei unui grup de 3 bobine<br />
concentrice, cu latimi diferite, inseriate.<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 24
Pentru o masina cu p poli si m faze, solenatia totala pe armatura<br />
Θ<br />
total<br />
( x,<br />
t)<br />
=<br />
Inductia magnetica in intrefier<br />
µ Θ<br />
B(<br />
x,<br />
t)<br />
=<br />
2<br />
N<br />
π<br />
mp<br />
∑<br />
g=<br />
1<br />
( x,<br />
t)<br />
n<br />
b<br />
I<br />
g<br />
µ<br />
∞<br />
∑<br />
ν = 1<br />
PERTURBAȚII ASUPRA REȚELEI DE ALIMENTARE - ARMONICI<br />
1<br />
k<br />
ν<br />
gν<br />
[ sin( α −νβ<br />
) + sin( α + νβ ) ]<br />
mp ∞<br />
0 total 0 = N∑<br />
nbI<br />
g∑<br />
kgν<br />
)<br />
2δ<br />
c πδ c g = 1 ν = 1ν<br />
[ sin( α −νβ<br />
) + sin( α + νβ ]<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 25<br />
1
MA<strong>SI</strong>NA DE <strong>IN</strong>DUCTIE – infasurarea statorica<br />
N<br />
1 2 3<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 26<br />
i 2<br />
i 1<br />
i 3
2009-2010 SEM - CURS 12 27<br />
Distribuția solenației statorice pentru maşina de inducție considerată<br />
Θ fgb (α)<br />
α<br />
π 2π<br />
0<br />
Phase<br />
1<br />
Phase<br />
3<br />
Phase<br />
2<br />
Phase<br />
2<br />
Phase<br />
3<br />
Phase<br />
1<br />
Phase<br />
1<br />
Phase<br />
3<br />
Phase<br />
2<br />
Phase<br />
2<br />
Phase<br />
3<br />
Phase<br />
1<br />
( )<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
+<br />
=<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
−<br />
=<br />
=<br />
3<br />
2<br />
sin<br />
2<br />
)<br />
(<br />
3<br />
2<br />
sin<br />
2<br />
)<br />
(<br />
sin<br />
2<br />
)<br />
(<br />
π<br />
ω<br />
π<br />
ω<br />
ω<br />
t<br />
I<br />
t<br />
i<br />
t<br />
I<br />
t<br />
i<br />
t<br />
I<br />
t<br />
i<br />
c<br />
b<br />
a<br />
Curenti statorici<br />
1<br />
6<br />
,<br />
sin<br />
2<br />
sin<br />
6<br />
)<br />
,<br />
(<br />
1<br />
6<br />
,<br />
sin<br />
2<br />
sin<br />
6<br />
)<br />
,<br />
(<br />
3<br />
1<br />
3<br />
1<br />
−<br />
=<br />
⎥<br />
⎥<br />
⎦<br />
⎤<br />
⎢<br />
⎢<br />
⎣<br />
⎡<br />
+<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
=<br />
Θ<br />
+<br />
=<br />
⎥<br />
⎥<br />
⎦<br />
⎤<br />
⎢<br />
⎢<br />
⎣<br />
⎡<br />
−<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
=<br />
Θ<br />
∑<br />
∑<br />
=<br />
=<br />
k<br />
x<br />
t<br />
p<br />
I<br />
N<br />
x<br />
t<br />
k<br />
x<br />
t<br />
p<br />
I<br />
N<br />
x<br />
t<br />
p<br />
b p<br />
cb<br />
s<br />
a<br />
s<br />
s<br />
p<br />
b p<br />
cb<br />
s<br />
a<br />
s<br />
s<br />
ν<br />
τ<br />
νπ<br />
ω<br />
π<br />
τ<br />
τ<br />
ν<br />
πν<br />
ν<br />
τ<br />
νπ<br />
ω<br />
π<br />
τ<br />
τ<br />
ν<br />
πν<br />
ν<br />
ν<br />
Solenatie statorica
Rotorul in colivie: Z r ochiuri rotorice<br />
ωωωω<br />
t<br />
2ππππ<br />
( k −1)<br />
r αααα 1r<br />
= + −<br />
p Z r<br />
ωωωω<br />
2ππππ<br />
( k −1)<br />
r αααα 2r<br />
= t + +<br />
p Z r<br />
ππππ<br />
Z<br />
r<br />
ππππ<br />
Z<br />
r<br />
2π/Z r<br />
Ochiul k<br />
Φ<br />
s<br />
kν<br />
⎧<br />
⎪ Φ<br />
⎪<br />
( t)<br />
= ⎨<br />
⎪Φ<br />
⎪<br />
⎩<br />
( k 1)<br />
⎡ νπ 2π<br />
−<br />
sin⎢ωt<br />
−νωrt<br />
−<br />
⎣ p Zr<br />
⎡ νπ 2π<br />
−<br />
sin⎢ωt<br />
− + νωrt<br />
+<br />
⎣<br />
p Zr<br />
( k 1)<br />
⎤<br />
⎥,<br />
ν = 6k<br />
+ 1<br />
⎦<br />
⎤<br />
⎥,<br />
ν = 6k<br />
−1<br />
⎦<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 28<br />
maxν<br />
maxν<br />
Flux indus de catre solenatia<br />
statorica intr-un ochi rotoric
Rotorul bobinat: Z r crestaturi rotorice, m r faze rotorice<br />
ωωωω r 2ππππ<br />
( b ττττ<br />
r −1)<br />
αααα 2 r =<br />
t + + ππππ<br />
p 3 2ττττ<br />
ωωωω r 2ππππ<br />
( br<br />
−1)<br />
ττττ cbr<br />
αααα 1r<br />
= t + −ππππ<br />
p 3 2ττττ<br />
N<br />
cbr<br />
1 2 3<br />
pr<br />
pr<br />
Bobina b r a rotorului<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 29
e<br />
k , ν<br />
f<br />
f<br />
rotor<br />
rotor<br />
= −<br />
=<br />
=<br />
d<br />
dt<br />
Φ<br />
s<br />
kν<br />
[ 1m<br />
( 1−<br />
s)<br />
]<br />
( t)<br />
= ωΦmax<br />
[ 1−ν<br />
( 1−<br />
s)<br />
]<br />
ν ν<br />
f , ν = 6k<br />
+ 1<br />
[ 1+<br />
ν ( 1−<br />
s)<br />
] f , ν = 6k<br />
−1<br />
( k 1)<br />
⎤<br />
⎥⎦<br />
⎡ νπ 2π<br />
−<br />
cos⎢ωt<br />
mνωr<br />
t m<br />
⎣<br />
p Zr<br />
T.e.m. indusa de catre solenatia<br />
statorica intr-un ochi rotoric/bobina<br />
rotorica<br />
Frecventele componentelor spectrale ale<br />
curentilor rotorici<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 30
Θ<br />
r<br />
kν<br />
F maxk<br />
τ p<br />
Solenația corespunzatoare unei faze<br />
rotorice<br />
Dezvoltare<br />
⎧ r<br />
2k<br />
− 1 2π<br />
in serie<br />
⎪<br />
− ςΘ<br />
max k , 0 ≤ α <<br />
2 Z<br />
Fourier<br />
r<br />
⎪<br />
⎪<br />
⎪<br />
r 2k<br />
− 1 2π<br />
2k<br />
+ 1 2π<br />
( α ) = ⎨ ( 1 − ς r ) Θ max k , ≤ α ≤<br />
⎪<br />
2 Z r 2 Z r<br />
⎪<br />
⎪ r 2k<br />
+ 1 2π<br />
⎪−<br />
ς rΘ<br />
max k , < α ≤ 2π<br />
⎩<br />
2 Z r<br />
Infasurarea echivalenta a rotorului în colivie.<br />
π/Z r 3π/Zr 5π/Z r 7π/Z r 9π/Z r 11π/Z r 13π/Z r 15π/Z r 17π/Z r 19π/Z r 21π/Z r 23π/Z r 25π/Z r 27π/Z r<br />
Distribuţia solenaţiei rotorice de-a lungul întrefierului.<br />
Zr<br />
I ∞<br />
rν<br />
, max 1 ⎛πγ<br />
⎞<br />
Θ = ∑ ∑ ⎜<br />
⎟<br />
ν ( α, t)<br />
sin sin ν m<br />
k= 1 π γ = 1 γ ⎝ Zr<br />
⎠<br />
{ γα±<br />
s ωt<br />
+ ( γ νp)<br />
}<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 31<br />
τ p
Pentru tensiunea electromotoare indusă în bobina statorică rezulta armonici de curent de frecvență<br />
Ordinul<br />
armonicii<br />
(γ)<br />
1<br />
2<br />
4<br />
5<br />
6<br />
8<br />
9<br />
Frecvenţa armonicii<br />
[Hz]<br />
637<br />
1424<br />
2698<br />
3485<br />
4171.5<br />
5546<br />
6133<br />
[dB]<br />
-50<br />
-100<br />
-150<br />
-200<br />
-250<br />
0<br />
⎡ Zr<br />
⎤<br />
fstator<br />
= ⎢γ<br />
( 1−<br />
s)<br />
± 1 f<br />
p<br />
⎥<br />
⎣<br />
⎦<br />
0 400 800 1200 1600 f[Hz]<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 32<br />
50Hz<br />
637Hz<br />
Spectrul de frecvențe al curentului statoric<br />
1424Hz
MA<strong>SI</strong>NA <strong>SI</strong>NCRONA<br />
Rotor cu poli inecati<br />
(infasurari distribuite in crestaturi<br />
rotorice)<br />
Stator(indusul)<br />
Rotor(inductor)<br />
Rotor cu poli aparenti<br />
(infasurari concentrate sau magneti<br />
permanenti)<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 33
Θ r<br />
Rotor cu poli aparenti<br />
Bobine rotorice concentrate sau magneti<br />
permanenti pe rotor<br />
N S<br />
τbr τpr Solenatia dezvoltata de infasurarea/magnetul permanent rotoric:<br />
Θ<br />
r<br />
∑ ∞<br />
t) = Θr<br />
, νννν , max<br />
νννν = 1<br />
( αααα ,<br />
( t)<br />
cos pνα<br />
να να να<br />
cu<br />
Θr , νννν , max<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 34<br />
α<br />
( t)<br />
= cons tan t
Θ fgb (α)<br />
0<br />
Θ<br />
r<br />
( x)<br />
=<br />
c<br />
Rotor cu poli inecati<br />
Solenatia dezvoltata de infasurarea rotorica:<br />
π 2π<br />
∑ Θb<br />
( x)<br />
= cNi<br />
r ∑<br />
∞<br />
= ⎥ ⎥<br />
1 ⎡ x ⎤<br />
k cos νννν ( ππππ )<br />
⎢⎢<br />
⎣ ⎦<br />
cνννν<br />
b = 1 ππππ νννν 1 νννν ττττ p<br />
r<br />
2<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 35<br />
α
Conexiunile infasurarii statorice<br />
ωωωω r 2ππππ<br />
( bs<br />
−1)<br />
ττττ cbs<br />
αααα 1s<br />
= t + −ππππ<br />
p 3 2ττττ<br />
ωωωω r 2ππππ<br />
( bs<br />
−1)<br />
ττττ cbs<br />
αααα 2 s = t + + ππππ<br />
p 3 2ττττ<br />
N<br />
1 2 3<br />
ps<br />
ps<br />
Bobina b s a statorului<br />
Expresia fluxului care inlantuie<br />
bobina statorica b s prin<br />
armonica ν rotorica e data de :<br />
αααα 2 s<br />
b νννν t Bνννν<br />
dA<br />
s , ( ) = ∫ = ∫<br />
c<br />
S<br />
αααα<br />
c<br />
µµµµ 0Θ<br />
r , νννν ( αααα , t)<br />
l dαααα<br />
δδδδ<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 36<br />
Φ<br />
k<br />
1 s<br />
Fluxul total in bobina b s :<br />
( t) = Φbs<br />
Φ ∑ ∞<br />
bs<br />
νννν = 1<br />
Tensiunea electromotoare indusa in bobina b s :<br />
= − Φ = ∑ ∞<br />
d<br />
b ( t)<br />
s dt<br />
E<br />
ebs bs<br />
, νννν , max<br />
νννν = 1<br />
f =<br />
νννν f<br />
Frecventele ce vor apare in curentul statoric: stator source<br />
, νννν<br />
( b 1)<br />
2ππππ<br />
s −<br />
cos νω νω νω νωt<br />
+ pνννν<br />
⎩⎨⎧<br />
3<br />
( b 1)<br />
2ππππ<br />
s −<br />
cos νω νω νω νωt<br />
+ pνννν<br />
⎩⎨⎧<br />
3<br />
⎭⎬⎫<br />
⎭⎬⎫
APLICATII<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 37
Diagnoza in masini electrice<br />
electrice<br />
rotorice statorice<br />
Defecte in masini electrice<br />
magnetice<br />
DEZECHILIBRE<br />
mecanice<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 38
Diagnoza in masini de inductie<br />
Defecte electrice<br />
Bare sau inele rupte Scurtcircuite statorice sau<br />
rotorice<br />
Dezechilibru<br />
CURENT FLUX CUPLU<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 39
DEFECTE ELECTRICE STATORICE<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 40
Θ fgb(α)<br />
Masina de inductie<br />
fara defecte<br />
A 1+ A 1-<br />
A 1+ +A 2-<br />
Θ fgb(α)<br />
A + A -<br />
A + +A -<br />
A + A-<br />
Masina de inductie<br />
cu scurtcircuit in faza<br />
1 grupul 2<br />
A1- +A2+ A1- +A2- 2009-2010 SEM - CURS 12 41<br />
2A -<br />
A 2+ A2-
Solenatia statorului fara defecte<br />
Θ<br />
s<br />
3 3NI<br />
ττττ cb ππππ<br />
s(<br />
t,<br />
x)<br />
sin νννν sin<br />
νννν 1 πν πν πν πν b 1 ττττ p 2 ⎟ ⎟<br />
⎛ ⎛ ⎞⎞<br />
Θ = ∑ ⎜⎜ ∑ ⎜⎜<br />
⎟⎟<br />
= ⎝ = ⎝ ⎠⎠<br />
ν=<br />
6 k±<br />
1,<br />
k=<br />
0,<br />
1,<br />
2,...<br />
Solenatia statorica cu defecte statorice (scurt circuit)<br />
∞<br />
( ωωωω t mνννν<br />
pαααα<br />
) + + Θ sin(<br />
ωωωω t νννν αααα )<br />
∑ Θνννν<br />
max sin ∑<br />
( αααα , t) =<br />
m<br />
νννν = 1 νννν = 1<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 42<br />
∞<br />
sc<br />
νννν<br />
sc<br />
max<br />
ν=<br />
6 k±<br />
1,<br />
k=<br />
0,<br />
1,<br />
2,...<br />
νsc=<br />
1,<br />
3,<br />
5,...<br />
[ ωωωω t mνννν<br />
pαααα<br />
]<br />
sc
[dB]<br />
0<br />
-40<br />
-80<br />
Masina de inductie fara defecte Masina de inductie cu 6 spire in scurt-circuit<br />
50Hz<br />
631Hz<br />
731Hz 1313Hz<br />
1413Hz<br />
-120<br />
0 400 800 1200 1600 [Hz]<br />
-120<br />
0 400 800 1200 1600 [Hz]<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 43<br />
[dB]<br />
0<br />
-40<br />
-80<br />
Curent statoric<br />
50Hz 632Hz<br />
732Hz<br />
1314Hz<br />
1413Hz
0<br />
-50<br />
-100<br />
0<br />
-50<br />
-100<br />
0<br />
-50<br />
-100<br />
Masina fara defect<br />
0 400 800 1200 1600 [Hz]<br />
Masina cu 3 spire in scurtcircuit<br />
0 400 800 1200 1600 [Hz]<br />
Masina cu 6 spire in scurtcircuit<br />
0 400 800 1200 1600 [Hz]<br />
CUPLU ELECTROMAGNETIC<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 44
DEFECTE ELECTRICE ROTORICE<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 45
Solenatia rotorului fara defecte<br />
Θ<br />
r , νννν<br />
{ γα γα γα γα ± s ωωωω }<br />
∑ ∞ Zr<br />
Irνννν<br />
, max 1 ⎛ πγ πγ πγ πγ ⎞<br />
( αααα , t)<br />
=<br />
sin⎜⎜<br />
⎟⎟ sin νννν t<br />
ππππ γγγγ = 1 γγγγ ⎝ Zr<br />
⎠<br />
Solenatia rotorului cu defecte rotorice<br />
Θ<br />
νννν<br />
∞<br />
∑ ∑<br />
( )<br />
=<br />
= ⎭ ⎬⎫<br />
Nr Irνννν<br />
, max 1 ⎛ πγ πγ πγ πγ ⎞<br />
2ππππ<br />
( αααα , t)<br />
=<br />
sin⎜⎜<br />
⎟⎟ sin γα γα γα γα ± sνννν<br />
ωωωω t + γγγγ mνννν<br />
p k<br />
k 1 ππππ γγγγ 1 γγγγ ⎝ Z r ⎠ ⎩⎨⎧<br />
Z r<br />
γγγγ = ± νννν p,<br />
q = 0,<br />
1,<br />
2...<br />
νννν = 6k<br />
± 1,<br />
k =<br />
2009-2010<br />
Ruptura a doua bare<br />
SEM - CURS 12 46<br />
qZ r<br />
γγγγ<br />
= 0, 1,<br />
2,...<br />
γγγγ ≠ 2 pi, i ∈ N<br />
0,<br />
1,<br />
2,...
Inductanta mutuala intre infasurarea m a statorului si noul ochi rotoric<br />
format<br />
Noul ochi format<br />
k-1 k+1<br />
infasurarea m a statorului<br />
Inductanta mutuala intre infasurarea m a statorului si noul ochi rotoric<br />
Vom regasi armonici in plus in spectrele curentului statoric si al<br />
cuplului in cazul in care sunt defecte in masina<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 47<br />
α
[dB]<br />
-40<br />
-80<br />
[dB]<br />
-40<br />
-80<br />
Masina sanatoasa<br />
0 200 400 600 800 [Hz]<br />
Masina cu 5 bare rupte<br />
0 200 400 600 800 [Hz]<br />
⎡⎛<br />
µ ⎞ ⎤<br />
= ⎜ m<br />
⎟(<br />
1−<br />
) ± 1<br />
fstator ⎢ ν s ⎥<br />
⎣⎝<br />
p ⎠ ⎦<br />
2009-2010 SEM - CURS 12 48<br />
f<br />
sursa