Diagnostyka uszkodzeń uzwojeń stojana silnika indukcyjnego z wykorzystaniem dyskretnej transformaty falkowej obwiedni prądu stojana

This paper deals with the application of stator current envelope analysis in the incipient diagnosis of the stator winding short circuits. To separate of the characteristic symptoms of stator damage Discrete Wavelet Transform were used. Based on this analysis the energy coefficients of the stator current envelope for the chosen decomposition levels were calculated. The proposed method was implemented for a small power induction motor (with special physical modeling of shorted turns in the stator phases) supplied by voltage source inverter in open control loop. The virtual measurement-diagnostic device, developed in the LabVIEW environment includes algorithms: data acquisition, Hilbert transform for the determination of stator current envelope and wavelet transform to extract the failure symptoms. Experimental results presented In this paper show that changes of the proposed energy factor constitutes a very efficient index for the evaluation of the stator winding state.

W artykule przedstawiono analizę możliwości wykorzystania sygnału obwiedni prądu fazowego stojana do wykrywania zwarć zwojowych, w możliwie wczesnej fazie powstania uszkodzenia. Do wyodrębnienie charakterystycznych dla uszkodzenia stojana symptomów wykorzystano dyskretną transformatę falkową oraz obliczony na jej podstawie współczynnik zmian energii sygnału dla wybranych poziomów dekompozycji. Badania eksperymentalne zrealizowano dla silnika indukcyjnego małej mocy zasilanego z przemiennika częstotliwości w otwartej pętli sterowania (sterowanie skalarne U/f=const). Środowisko LabVIEW posłużyło do zaprojektowania oraz przetestowania aplikacji przyrządu pomiarowo-diagnostycznego. Aplikacja zawierała algorytmy: akwizycji danych, transformaty Hilberta do wyznaczenia obwiedni sygnału oraz transformaty falkowej sygnału do wyodrębnienia symptomów uszkodzenia. Zmiany wartości współczynnika zmian energii dla obwiedni prądu stojana dla poszczególnych poziomów dekompozycji okazały się bardzo dobrym kryterium oceny stanu uzwojenia stojana.