DEFECTE IN MASINI ELECTRICE Menenana iemelo
Venilao Roo Cacaa Infauae aoica Izolaie Caac Tole ooice Laca de ungee Laga Caac Venilao Cuie de bone Aboe Inel de cauciuc Ganiui Poecie Denaj Menenana iemelo
TIPURI DE DEFECTE Defece la nivelul iemului magneic: Exceniciai ale miezului ooic Anizooii Neomogeniai Fiui ale miezului Defece la nivelul iemului mecanic: La nivelul lagaelo La nivelul culajelo La nivelul aboelui Defece la nivelul iemului elecic: Scucicuie la nivelul infauailo bobinae Inveai de cai de cuen Ineuei de bobinaj Fiui ale baelo au ale inelelo de cucicuiae Pobleme la nivelul eiilo colecoae au al iemului eii-coleco au eiiinele colecoae. Menenana iemelo 3
DEFECTE LA NIVELUL LAGARELOR Defecele din lagăe eezină aoximaiv 40 50% din oalul defecelo cae aa în maşinile elecice. Cauze ale aaiiei defecelo la nivelul lagaelo: lubifieea neadecvaă au inuficienă uaoliciae axială şi adială daoiă defomăii aboelui monae, cenae au fundamenae necoeunzăoae acţiunea cooivă a aei, acizilo, ec. conaminaea daoaă aiculelo minucule abazive Pobleme legae de cicuiul elecic al mainii elecice Menenana iemelo 4
DEFECTE LA NIVELUL SISTEMULUI ELECTRIC Tiui de defece: La nivelul infauailo bobinae La nivelul infauailo i colivie La nivelul iemului eii-coleco au eii-inele colecoae Menenana iemelo 5
Defece la nivelul infauailo bobinae: Ace i de defece eezină aoximaiv 30 40% din oalul defecelo cae aa în maşinile elecice Defece iice: îneueea înfăşuăii unei faze; inveaea caeelo înfăşuăii unei faze; cucicui îne iele conducoae elemenae au îne bobinele aceleiaşi faze; cucicui îne înfăşuăile a două faze difeie; uneea la maă a înfăşuăii unei faze; inveaea unei căi de cuen; Defece la nivelul infauailo i colivie: Acee iui de defece eezină aoximaiv 5 0% din oalul defecelo în maşinile elecice. Tiui de defece: Fiui au ineuei ale baelo Diugeea îmbinăii baelo cu inelele fonale de cucicuiae Menenana iemelo 6
MODUL DE MANIFESTARE AL DEFECTELOR Suaîncălziea maşinii de inducţie. Imoibiliaea oniii mainii Rooul e oeşe cu o uaţie mai mică decâ cea nominală. Vibaii Zgomoe Dezechilibul ailo oaive Menenana iemelo 7
METODE DE DETECTIE A DEFECTELOR Analiza ecala a cuenilo aoici/ooici Analiza fluxului axial Analiza ecala a vibaiilo Analiza zgomoelo mainii Analiza emogafica Menenana iemelo 8
Analiza ecala a cuenilo aoici/ooici Scucicui aoic Secul cuenului aoic Maina anaoaa Maina defeca 5 ie din 34 cucicuiae Menenana iemelo 9
BAZE TEORETICE ALE ANALIZEI SPECTRULUI CURENTILOR STATORICI/ROTORICI Ecuaia de eniuni a unei faze aoice/ooice: Teniunea la bone u Ri + d Ψ d Fluxul ce inlanuie faza eeciva Fluxul oiu al fazei Fluxul deemina de celelale faze aoice/ooice Fluxul deemina de infauaile ooice/aoice Menenana iemelo 0
Amonicile indue de cuenii aoici in infauaile ooice Solenaia aoica in inefie Θ b Ni() Calculul induciei magneice B( x, ) µ Θ ( x, 0 b δ c ) Calculul fluxului magneic indu in infauaea ooica Ψ B( Suafaa x, )da Menenana iemelo
Diibuia olenaiei unei bobine (enu un ol) τ / τ / τ / τ / y y (-ζ)θ b Θ b ζθ b x τ τ b x ( ς ) Θb Θb( x ) ςθb ( ς ) Θb τ b τ Θ b Ni() τ b τ 0 < x < τ b < x < τ τ b < x < τ b τ Θ ( x) Θ O Dezvolae in eie Fouie b b co( x τ ) Menenana iemelo
Bobina b Gu de n b bobine Θ Θ ( x) gu ( x) Ni( ) Ni( ) τ b in τ n b b τ b in τ x co( ) τ x co( ) τ x Diibuia olenaiei unui gu de 3 bobine concenice, cu laimi difeie, ineiae. τ τ τ 3 τ Menenana iemelo 3
Penu o maina cu oli i m faze, olenaia oala e amaua Θ oal ( x, ) N m g n b I g k g [ in( α β) + in( α + β) ] Inducia magneica in inefie B( x, ) µ Θ ( x, ) µ m 0 oal 0 N n ) bi g kg δ c δ c g [ in( α β ) + in( α + β ] Camul magneic cea de infauaile aoice Ψ B( Suafaa x, )da Menenana iemelo 4
MASINA DE INDUCTIE diibuia infauailo in ceaui N i i 3 i 3 Menenana iemelo 5
Menenana iemelo 6 ( ) + 3 in ) ( 3 in ) ( in ) ( ω ω ω I i I i I i c b a Cueni aoici 6, in in 6 ), ( 6, in in 6 ), ( 3 3 + Θ + Θ k x I N x k x I N x b cb a b cb a τ ω τ τ τ ω τ τ Solenaie aoica Flux indu de cae olenaia aoica in-un ochi ooic ( ) ( ) + + + 6k, Z k in 6k, Z k in ) ( max max k ω ω ω ω ω Φ ω ω ω ω ω Φ Φ
Menenana iemelo 7 Ochiul k /Z Z Z k ω α + ) ( Z Z k ω α + + ) ( Rooul in colivie: Z ochiui ooice
Rooul bobina: Z ceaui ooice α ω ( b ) τ cb + + Bobina b a ooului 3 τ α ω ( b ) 3 + τcb τ N 3 Menenana iemelo 8
T.e.m. indua de cae olenaia aoica in-un ochi/bobina ooic/ooica e k, d d Φ k ( ) [ m ( ) ] ωφ max co ωmω m Z ( k ) f f oo oo [ ( ) ] f, 6k + [ + ( ) ] f, 6k Fecvenele comonenelo ecale ale cuenilo ooici Menenana iemelo 9
Amonicile indue de cuenii ooici in infauaile aoice Solenaia ooica in inefie Θ b Ni() Calculul induciei magneice B( x, ) µ Θ ( x, 0 b δ c ) Calculul fluxului magneic indu in infauaea aoica Ψ B( Suafaa x, )da Menenana iemelo 0
Menenana iemelo 3 4 5 Q Infauaea echivalena a ooului în colivie. Solenația coeunzaoae unei faze ooice < + Θ + Θ < Θ Θ α ς α ς α ς α,, ) (,0 ) ( max max max k k k k Z k Z k Z k Z k ( ) { } + ± Θ Z k Z I,max in in ), ( γ γ ω γα γ γ α m Dezvolae in eie Fouie
τ τ F maxk /Z 3/Z 5/Z 7/Z 9/Z /Z 3/Z 5/Z 7/Z 9/Z /Z 3/Z 5/Z 7/Z Diibuţia olenaţiei ooice de-a lungul înefieului. Menenana iemelo
Penu eniunea elecomooae induă în bobina aoică ezula amonici de cuen de fecvență f ao γ Z ( ) ± f Odinul amonicii (γ) 4 5 Fecvenţa amonicii [Hz] 637 44 698 3485 [db] 0-50 -00-50 50Hz 637Hz 44Hz 6 47.5-00 8 5546-50 0 400 800 00 600 f[hz] 9 633 Secul de fecvențe al cuenului aoic Menenana iemelo 3
MASINA SINCRONA Sao(induul) Roo(induco) Roo cu oli inecai (infauai diibuie in ceaui ooice) Roo cu oli aaeni (infauai concenae au magnei emaneni) Menenana iemelo 4
Roo cu oli aaeni Bobine ooice concenae au magnei emaneni e oo N S Θ α τ b Θ τ, ) Θ,max Θ (,,max ) ( α, ( ) co α con an Menenana iemelo 5
Roo cu oli inecai Θ fgb (α) 0 α Θ ( x) c b Θ ( x) cni b x kc co ( ) τ Menenana iemelo 6
Menenana iemelo 7 3 N cb b τ τ ω α 3 ) ( + cb b τ τ ω α 3 ) ( + + Bobina b a aoului Conexiunile infauaii aoice α δ α µ α α d l da B c S c b k Θ Φ ), ( ) (, 0, Fluxul cae inlanuie bobina aoica b in amonica ooica e daa de :
Fluxul oal in bobina b : Φ b ( ) co ω + ( b ) Φb, 3 Teniunea elecomooae indua in bobina b : e b d Φ b ( ) d E co ω + ( b ) b,,max 3 Fecvenele ce vo aae in cuenul aoic: f ao f ouce Menenana iemelo 8
Diagnoza in maini de inducie Defece elecice Bae au inele ue Scucicuie aoice au ooice Dezechilibu CURENT FLUX CUPLU Menenana iemelo 9
DEFECTE ELECTRICE STATORICE Menenana iemelo 30
Θ fgb (α) Maina de inducie faa defece A + A- A + A - A + +A - A - Θ fgb (α) A + A- A + A - Maina de inducie cu cucicui in faza guul A + +A - A - +A - A - +A + Menenana iemelo 3
Solenaia aoului faa defece Θ (, x) 6 k±, k 0,,,... 3NI 3 τ cb in in b τ [ ωmα ] Solenaia aoica cu defece aoice (cu cicui) Θ ( α, ) Θ in ( ωmα ) + + Θ in( ωm α ) max c c max 6 k±, k 0,,,... c,3,5,... c Menenana iemelo 3
Maina de inducie faa defece Maina de inducie cu 6 ie in cu-cicui [db] 0-40 50Hz 63Hz 73Hz 33Hz 43Hz [db] 0-40 50Hz 63Hz 73Hz 34Hz 43Hz -80-80 -0 0 400 800 00 600 [Hz] -0 0 400 800 00 600 [Hz] Cuen aoic Menenana iemelo 33
DEFECTE ELECTRICE ROTORICE Menenana iemelo 34
Solenaia ooului faa defece Z I,max γ Θ, ( α, ) in in γ γ Z { γα ± ω} γ qz ±, q 0,,... 6k ±, k 0,,,... Solenaia ooului cu defece ooice Θ ( α, ) I k N, max γ in in γα ± ω + ( γ m) k γ γ Z Z γ 0,,,... γ i, i N Ruua a doua bae Menenana iemelo 35
Maina anaoaa Maina cu bae ineue ( ± k) f, k,,3k fb Menenana iemelo 36
Analiza ecala a fluxului de caai 3 Fluxui de caai in-o maina elecica Poibile locaii ale bobinelo ion Menenana iemelo 37
SCURTCIRCUIT STATORIC Faa defec Cu defec Secul eniunii indue in bobina ion () inalaa e un dine aoic Faa defec Cu defec Faa defec Cu defec Teniunea indua in bobina ion () inalaa e caaul axului Secul eniunii indue in bobina ion () inalaa e caaul axului Menenana iemelo 38
BARE RUPTE Secul eniunii indue in bobina ion () inalaa e un dine aoic 3 Bae ineue Baa ineua Faa defec Cu defec Teniunea indua in bobinele ion ( i 3) inalae e caaele axului Caaul de e aea venilaoului (3) Caaul libe () Menenana iemelo 39
Side-band-uile din ecul eniunii indue in bobina ion (3) inalaa e caaul axului BRB3-3 bae ineue BRB bae ineue BRB baa ineua Side-band-uile din ecul eniunii indue in bobina ion () inalaa e caaul axului Menenana iemelo 40