رویکردی جدید نسبت به تشخیص خطا در ماشین های سنکرون مغناطیس دائم
چکیده
این مقاله رویکرد جدیدی را برای نظارت بر سلامت و تشخیص خطاهای چندگانه در ماشین های سنکرون مغناطیس دائم با استفاده از اندازه گیری شار مستقیم با کویل جستجو پیشنهاد می کند. برخلاف سایر طیف های مبتنی بر طرح های تشخیص خطا، فقط مؤلفه اصلی بسامد ولتاژ اندازه گیری شده برای تشخیص خطا به کار گرفته شد. بنابراین، عملکرد این طرح پیشنهادی تحت تأثیر سرعت و هارمونیک های غیرثابت که توسط منبع تغذیه معرفی شده، نیست. علاوه بر این، موقعیت خطای اتصال کوتاه حلقه داخلی و جهت گریز از مرکز استاتیک نیز می تواند مشخص شود، که هرگز توسط هیچ طرح دیگری انجام نشده است. علی رغم ماهیت تهاجمی این روش، برای کاربردهای مهم و جدید مانند توربین های بادی دریایی، تکنولوژی ماشین های هیبریدی و کاربردهای نظامی بسیار مناسب است، که در آن تشخیص زودهنگام خطاها اهمیت زیادی دارد. شبیه سازی های دو بعدی با استفاده از روش تحلیل اِلِمان محدود برای تأیید روش پیشنهادی تحت شرایط مختلف عملیاتی ارائه شده است. معرفی تجربی خطای اتصال کوتاه حلقه داخلی، مغناطیس زدایی و گریز از مرکز استاتیک مورد بحث قرار گرفته اند و این طرح پیشنهادی از نظر تجربی برای بررسی کارآمدی آن اجرا شده است.
1- مقدمه
در طول دهه گذشته، ماشین های سنکرون مغناطیس دائم (PMSM) محبوبیت قابل توجهی را در کاربردهایی مانند توربین بادی و ماشین های الکتریکی، با توجه با راندمان بالاتر آنها، خروجی نسبتاً بالا در مقایسه با نسبت حجم و گشتاور بالا به نسبت جریان به دست آورده است. در این کاربردهای مهم، یک خطای غیرمنتظره یا شکست در این ماشین می تواند به هزینه های بالای تعمیر و جایگزینی یا حتی فاجعه در سیستم منجر شود. بنابراین، بیک رویکرد قوی و قابل اعتماد برای نظارت بر سلامت آن که بتواند خطاها را تشخیص دهد، مورد نظر است، که بتواند در برنامه ریزی برای حفاظت پیشگیرانه و جلوگیری از خرابی دستگاه کمک رسان باشد.
Abstract
This paper proposes a novel approach to health monitoring and multifault detection in permanent magnet synchronous machines using direct flux measurement with search coils. Unlike other spectrum-based fault detection schemes, only the fundamental frequency component of the measured voltage is utilized for fault detection. Therefore, the performance of the proposed scheme is not affected by nonstationary speed or harmonics introduced by the power supply. In addition, location of interturn short circuits and direction of static eccentricity can be detected, which have never been done by any other scheme. In spite of the invasive nature of the technique, it is very suitable for mission-critical applications and emerging applications such as off-shore wind turbines, hybrid vehicle technology, and military applications, where early detection of faults is of paramount importance. 2-D simulations using finite element analysis have been presented to validate the proposed method under different operating conditions. Experimental introduction of stator interturn short circuit, demagnetization, and static eccentricity has been discussed, and the proposed scheme is experimentally implemented to examine its effectiveness.
I. INTRODUCTION
OVER the past decade, permanent magnet synchronous machines (PMSMs) have gained significant popularity in applications such as wind turbines and electric vehicles, owing to their higher efficiency, high output power to volume ratio, and high torque to current ratio. In these mission-critical applications, an unexpected fault or failure of the machine could lead to very high repair or replacement cost, or even catastrophic system failure. Therefore, a robust and reliable health monitoring and fault-diagnostic approach is desired, which could help in scheduling preventive maintenance to lengthen their lifespan and avoid machine failure.
چکیده
1- مقدمه
2- اصول اجرای کویل های جستجو
3- انواع خطا در ماشین های PM
الف. گریز از مرکز
ب. مدار کوتاه سیم پیچ آرمیچر
ج. مغناطیس زدایی
4- اصول کار
5- نتایج شبیه سازی
6- تأیید تجربی
7- نتیجه گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
II. FUNDAMENTALS OF SEARCH COIL IMPLEMENTATION
III. TYPES OF FAULTS IN PM MACHINES
A. Eccentricity
B. Armature Winding Short Circuit
C. Demagnetization
IV. OPERATING PRINCIPLES
V. SIMULATION RESULTS
VI. EXPERIMENTAL VERIFICATION
VII. CONCLUSION
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه