Фазовий метод виявлення обривів в статорних обмотках асинхронних двигунів
The paper considers the specific features of the technical operation of asynchronous motors in hoisting machines and typical damages to stator windings. It is established that one promising approach to motor protection is the use of computer monitoring systems. These systems' algorithmic and ap...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/874 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | System Research in Energy |
Institution
System Research in Energy| id |
oai:www.systemre.org:article-874 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
System Research in Energy |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-12-10T10:56:30Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
моніторинг діагностичні ознаки комп’ютерна система математичне моделювання обрив гілки програмне середовище MatLab із розширенням Simulink комп’ютерне моделювання. |
| spellingShingle |
моніторинг діагностичні ознаки комп’ютерна система математичне моделювання обрив гілки програмне середовище MatLab із розширенням Simulink комп’ютерне моделювання. Yenikieiev, Olexander Kuts, Yurii Tkachenko, Andrii Sherbak, Leonid Фазовий метод виявлення обривів в статорних обмотках асинхронних двигунів |
| topic_facet |
asynchronous motor lifting machine stator winding break of parallel branch protection current overload diagnostics. моніторинг діагностичні ознаки комп’ютерна система математичне моделювання обрив гілки програмне середовище MatLab із розширенням Simulink комп’ютерне моделювання. |
| format |
Article |
| author |
Yenikieiev, Olexander Kuts, Yurii Tkachenko, Andrii Sherbak, Leonid |
| author_facet |
Yenikieiev, Olexander Kuts, Yurii Tkachenko, Andrii Sherbak, Leonid |
| author_sort |
Yenikieiev, Olexander |
| title |
Фазовий метод виявлення обривів в статорних обмотках асинхронних двигунів |
| title_short |
Фазовий метод виявлення обривів в статорних обмотках асинхронних двигунів |
| title_full |
Фазовий метод виявлення обривів в статорних обмотках асинхронних двигунів |
| title_fullStr |
Фазовий метод виявлення обривів в статорних обмотках асинхронних двигунів |
| title_full_unstemmed |
Фазовий метод виявлення обривів в статорних обмотках асинхронних двигунів |
| title_sort |
фазовий метод виявлення обривів в статорних обмотках асинхронних двигунів |
| title_alt |
PHASE METHOD OF DETECTING BREAKS IN STATOR WINDINGS OF ASYNCHRONOUS MOTORS |
| description |
The paper considers the specific features of the technical operation of asynchronous motors in hoisting machines and typical damages to stator windings. It is established that one promising approach to motor protection is the use of computer monitoring systems. These systems' algorithmic and application software includes measuring and controlling stator winding currents. A method for calculating the operating modes of asynchronous motors with a break in one of the parallel branches of the stator phase winding is developed. Based on the derived equations, a computer simulation scheme was compiled using the graph method in the MatLab software environment with the Simulink extension to calculate the symmetric and asymmetric operating modes of an asynchronous motor, considering the current distribution in the parallel branches of the phase windings, and the results of theoretical studies are experimentally confirmed. As a result, graphs are provided to show the relationship between the steady-state temperatures of the stator windings' frontal sections and the values of the phase currents. It is shown that current overload of the operating branch of the damaged phase winding can occur even at the nominal linear current. At the same time, in the operating parallel branch of the phase winding with a break, there is a significant thermal overload, which leads to rapid degradation of the winding insulation materials and the development of a malfunction to a more serious one. A characteristic feature of the operating mode of an asynchronous motor with a break in the parallel branch of the stator phase winding is that at a reduced load, the motor can operate for an extended period without overheating. It is demonstrated that the nature of the asymmetry of linear currents by phase can be used as a diagnostic indicator. |
| publisher |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://systemre.org/index.php/journal/article/view/874 |
| work_keys_str_mv |
AT yenikieievolexander phasemethodofdetectingbreaksinstatorwindingsofasynchronousmotors AT kutsyurii phasemethodofdetectingbreaksinstatorwindingsofasynchronousmotors AT tkachenkoandrii phasemethodofdetectingbreaksinstatorwindingsofasynchronousmotors AT sherbakleonid phasemethodofdetectingbreaksinstatorwindingsofasynchronousmotors AT yenikieievolexander fazovijmetodviâvlennâobrivívvstatornihobmotkahasinhronnihdvigunív AT kutsyurii fazovijmetodviâvlennâobrivívvstatornihobmotkahasinhronnihdvigunív AT tkachenkoandrii fazovijmetodviâvlennâobrivívvstatornihobmotkahasinhronnihdvigunív AT sherbakleonid fazovijmetodviâvlennâobrivívvstatornihobmotkahasinhronnihdvigunív |
| first_indexed |
2025-09-24T17:34:09Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:34:09Z |
| _version_ |
1850410290336759808 |
| spelling |
oai:www.systemre.org:article-8742024-12-10T10:56:30Z PHASE METHOD OF DETECTING BREAKS IN STATOR WINDINGS OF ASYNCHRONOUS MOTORS Фазовий метод виявлення обривів в статорних обмотках асинхронних двигунів Yenikieiev, Olexander Kuts, Yurii Tkachenko, Andrii Sherbak, Leonid asynchronous motor, lifting machine, stator winding, break of parallel branch, protection, current overload, diagnostics. моніторинг, діагностичні ознаки, комп’ютерна система, математичне моделювання, обрив гілки, програмне середовище MatLab із розширенням Simulink, комп’ютерне моделювання. The paper considers the specific features of the technical operation of asynchronous motors in hoisting machines and typical damages to stator windings. It is established that one promising approach to motor protection is the use of computer monitoring systems. These systems' algorithmic and application software includes measuring and controlling stator winding currents. A method for calculating the operating modes of asynchronous motors with a break in one of the parallel branches of the stator phase winding is developed. Based on the derived equations, a computer simulation scheme was compiled using the graph method in the MatLab software environment with the Simulink extension to calculate the symmetric and asymmetric operating modes of an asynchronous motor, considering the current distribution in the parallel branches of the phase windings, and the results of theoretical studies are experimentally confirmed. As a result, graphs are provided to show the relationship between the steady-state temperatures of the stator windings' frontal sections and the values of the phase currents. It is shown that current overload of the operating branch of the damaged phase winding can occur even at the nominal linear current. At the same time, in the operating parallel branch of the phase winding with a break, there is a significant thermal overload, which leads to rapid degradation of the winding insulation materials and the development of a malfunction to a more serious one. A characteristic feature of the operating mode of an asynchronous motor with a break in the parallel branch of the stator phase winding is that at a reduced load, the motor can operate for an extended period without overheating. It is demonstrated that the nature of the asymmetry of linear currents by phase can be used as a diagnostic indicator. Розглянуто особливості технічної експлуатації асинхронних двигунів вантажопідйомних машин та типові пошкодження обмоток статора. Встановлено, що одним із перспективних шляхів вирішення завдань захисту двигунів є використання комп’ютерних систем моніторингу. Алгоритмічне та прикладне програмне забезпечення цих систем включає операції вимірювань та контролю струмів статорних обмоток. Запропоновано метод моніторингу та діагностування асинхронних трифазних двигунів за кутами зсуву фаз лінійних струмів. Розроблено методику розрахунку режимів роботи асинхронних двигунів при обриві однієї з паралельних гілок фазної обмотки статора. На підставі отриманих рівнянь за допомогою методу графів складено схему комп’ютерного моделювання у програмному середовищі MatLab із розширенням Simulink для розрахунку симетричних та несиметричних режимів роботи асинхронного двигуна з урахуванням розподілу струмів у паралельних гілках фазних обмоток. Результати теоретичних досліджень підтверджено експериментально. Наведено графіки залежностей величин сталих температур лобових частин статорних обмоток від величин фазних струмів. Показано, що струмове перевантаження працюючої гілки пошкодженої фазної обмотки може мати місце навіть при номінальному лінійному струмі. Водночас в працюючій паралельній гілці фазної обмотки з обривом має місце суттєве теплове перевантаження, яке призводить до швидкої деградації ізоляційних матеріалів обмотки та розвинення несправності до більш серйозної. Характерною особливістю режиму роботи асинхронного двигуна при обриві паралельної гілки фазної обмотки статора є те, що при зниженому навантаженні двигун може тривалий час працювати без перегріву. Показано, що в якості діагностичного показника доцільно використовувати характер асиметрії лінійних струмів за фазою. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2024-11-28 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/874 10.15407/srenergy2024.04.098 System Research in Energy; No. 4 (80) (2024): System Research in Energy; 98-109 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (80) (2024): Системні дослідження в енергетиці; 98-109 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/874/782 |