ES2615210T3 - Un método para identificar un fallo en una máquina eléctrica - Google Patents

Un método para identificar un fallo en una máquina eléctrica Download PDF

Info

Publication number
ES2615210T3
ES2615210T3 ES11171814.4T ES11171814T ES2615210T3 ES 2615210 T3 ES2615210 T3 ES 2615210T3 ES 11171814 T ES11171814 T ES 11171814T ES 2615210 T3 ES2615210 T3 ES 2615210T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
vibration
stator
mode
frequency
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES11171814.4T
Other languages
English (en)
Inventor
Pedro Rodriguez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Research Ltd Switzerland
ABB Research Ltd Sweden
Original Assignee
ABB Research Ltd Switzerland
ABB Research Ltd Sweden
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Research Ltd Switzerland, ABB Research Ltd Sweden filed Critical ABB Research Ltd Switzerland
Application granted granted Critical
Publication of ES2615210T3 publication Critical patent/ES2615210T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/003Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/003Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
    • G01H1/006Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines of the rotor of turbo machines

Abstract

Un método para identificar un fallo en una máquina eléctrica que tiene un rotor y un estator (30), comprendiendo el método las operaciones de: - llevar a cabo una primera medición de vibración de las vibraciones del estator en una primera dirección radial del estator (30); - llevar a cabo una segunda medición de vibración de las vibraciones del estator en una segunda dirección radial del estator (30); - determinar, sobre la base de al menos una de la primera medición de vibración y la segunda medición de vibración, una primera frecuencia de vibración; - determinar, sobre la base de la primera medición de vibración y la segunda medición de vibración, una forma de modo de la vibración en la primera frecuencia de vibración; y - utilizar una combinación de la primera frecuencia de vibración y la forma de modo para identificar una condición de fallo de la máquina eléctrica.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Un metodo para identificar un fallo en una maquina electrica CAMPO TECNICO
La presente invencion se refiere a un metodo y un sistema para identificar una fallo en una maquina electrica.
TECNICA ANTERIOR
Como cualquier dispositivo tecnico, las maquinas electricas pueden padecer de diferentes tipos de fallos, o bien de caracter mecanico o bien electrico. Ya que las maquinas electricas tienen un elemento movil en forma de un rotor, muchas de las condiciones de fallo mas comunes provocan vibraciones a la maquina. Se sabe que diferentes condiciones de fallo provocan diferentes tipos de vibraciones. A su vez, se deduce que al conocer que tipo de vibracion causa una cierta condicion de fallo, es posible detectar el fallo vigilando las caractensticas de vibracion de la maquina.
La vigilancia de vibraciones se ha utilizado convencionalmente para detectar fallos mecanicos en maquinas electricas. Este metodo de vigilancia ha sido exitoso por ejemplo en la deteccion de defectos de cojinete. Sin embargo, no ha sido capaz de detectar fallos electricos de una forma satisfactoria por medio de vigilancia de vibraciones, incluso si se han realizado intentos en esta direccion. Por ejemplo, el papel de la conferencia “Una aproximacion analftica para resolver problemas de vibracion de motor” de Finley, W.R. y col. 1999 (D1) describe una tabla (Tabla I) con indicadores para identificar ambos fallos mecanicos y electricos en un motor de induccion. Los indicadores principales de fallo son las frecuencias de las vibraciones y sus bandas laterales. Se requiere mucha interpretacion emprnca para determinar la fuente de la ruta de la vibracion con la ayuda de D1, y no es posible distinguir entre diferentes condiciones de fallo de una manera satisfactoria.
Los documentos US4975855 y US5520061 describen sistemas de deteccion de fallos para ejes giratorios. Se determinan las vibraciones y modos de forma del eje y se detectan fallos.
RESUMEN DE LA INVENCION
Un objeto de la invencion es proporcionar un metodo que permite una identificacion mejorada de un fallo en una maquina electrica.
Otro objeto de la invencion es proporcionar un sistema de vigilancia que permita una identificacion mejorada de un fallo en una maquina electrica.
Estos objetos se consiguen por el metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 adjunta y el dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 12 adjunta.
La invencion se basa en la realizacion en la que una forma de modo de una vibracion a una frecuencia particular es un indicador importante para muchas condiciones de fallo. En la tecnica anterior, una forma de modo de una cierta vibracion no se ha considerado como un indicador de fallo. Por ejemplo, con la configuracion de medicion descrita en D1, la fig. 15 ni si quiera es posible determinar las formas de modo de las diferentes frecuencias de vibracion.
De acuerdo con un primer aspecto de la invencion, se ha proporcionado un metodo para identificar un fallo en una maquina electrica que tiene un rotor y un estator. Comprendiendo el metodo las operaciones de: llevar a cabo una primera medicion de vibracion en una primera direccion radial del estator; llevar a cabo una segunda medicion de vibracion en una segunda direccion radial del estator; determinar, sobre la base de al menos una de la primera medicion de vibracion y la segunda medicion de vibracion, una primera frecuencia de vibracion; determinar, sobre la base de la primera medicion de vibracion y la segunda medicion de vibracion, una forma de modo de vibracion en la primera frecuencia de vibracion; y utilizar una combinacion de la primera frecuencia de vibracion y la forma de modo para identificar una condicion de fallo de la maquina electrica.
Utilizando una combinacion de la primera frecuencia de vibracion y la forma de modo como un indicador de fallo, se consigue una identificacion mas fiable de una condicion de fallo.
De acuerdo con una realizacion de la invencion el metodo comprende las operaciones de: llevar a cabo una pluralidad de mediciones de vibracion en al menos tres direcciones radiales diferentes del estator, tal como al menos cuatro, al menos seis o al menos ocho direcciones radiales diferentes del estator; determinar, sobre la base de al menos una de la pluralidad de mediciones de vibracion, una primera frecuencia de vibracion; y determinar, sobre la base de la pluralidad de mediciones de vibracion, una forma de modo de la vibracion en la primera frecuencia de vibracion. Cuantas mas mediciones hay en las direcciones radiales diferentes, mas numeros de modo se pueden detectar y mejor es la fiabilidad de esta deteccion.
De acuerdo con una realizacion de la invencion la condicion de fallo se identifica cuando una amplitud de vibracion en le primera frecuencia de vibracion sobrepasa un valor de umbral predeterminado. Es razonable determinar un valor de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
umbral para la amplitud de vibracion ya que una vibracion de amplitud muy pequena no es perjudicial para la maquina, y se puede evitar de este modo un diagnostico de condicion de fallo falso.
De acuerdo con una realizacion de la invencion el metodo comprende las operaciones de: llevar a cabo mediciones de vibracion con una primera carga y con una segunda carga de la maquina; determinar una diferencia en amplitudes de vibracion con una primera carga y con una segunda carga en la primera frecuencia de vibracion; y utilizar una combinacion de la primera frecuencia de vibracion, la forma de modo y la diferencia en amplitudes de vibracion para identificar una condicion de fallo de la maquina electrica. Utilizando la diferencia en amplitudes de vibracion como indicador de fallo adicional, se permiten distinciones entre otras condiciones de fallo y se consigue una identificacion mas fiable de una condicion de fallo.
De acuerdo con una realizacion de la invencion la condicion de fallo es una de las siguientes: una barra de rotor rota, excentricidad dinamica, excentricidad estatica, cortocircuito entre espiras, cortocircuito entre bobinas. El presente metodo es particularmente adecuado para identificar las condiciones de fallo enumeradas cuando se pueden encontrar correlaciones claras entre las caracterfsticas de vibracion y las condiciones de fallo que se pueden encontrar.
De acuerdo con una realizacion de la invencion el metodo comprende la operacion de: determinar, sobre la base de que la primera frecuencia de vibracion f y la forma de modo m satisfacen una de las siguientes condiciones: f = n • fr o f = n • f ± 2 • s fs y m = n, en el que n = (1,3,5,...), fr = frecuencia de rotacion del motor, s = deslizamiento del rotor y fs = frecuencia de suministro, que una barra de rotor esta rota. Se ha descubierto que las condiciones mencionadas son un indicador de fallo fiable para una barra de rotor rota.
De acuerdo con una realizacion de la invencion el metodo comprende las operaciones de: determinar, sobre la base de que la primera frecuencia de vibracion f y la forma de modo m satisfacen una de las siguientes condiciones: f = 2 • fr y m = 2; f = 2 • fs-fr y m = 2 • p -1; f = 2 • fs + fr y m = 2 • p + 1, en el que fr = frecuencia de rotacion del motor, fs = frecuencia de suministro y p = numero de pares de polos de estator, que el rotor es dinamicamente excentrico. Se ha descubierto que las condiciones mencionadas son un indicador de fallo fiable para una excentricidad dinamica de un rotor.
De acuerdo con una realizacion de la invencion el metodo comprende las operaciones de: determinar, sobre la base de que la primera frecuencia de vibracion f y la forma de modo m satisfacen una de las siguientes condiciones: f = 2 • fs y m = 2 • p + 1 o m = 2 • p -1, en donde fs = frecuencia de suministro y p = numero de pares de polos de estator, que el rotor es estaticamente excentrico. Se ha descubierto que las condiciones mencionadas son un indicador de fallo fiable para una excentricidad estatica de un rotor.
De acuerdo con una realizacion de la invencion el metodo comprende la operacion de: determinar, sobre la base de que la primera frecuencia de vibracion f y la forma de modo m satisfacen una de las siguientes condiciones: f = 2 • k • fs y m = (2,4,6,...), en donde k = (1,2,3.) y fs= frecuencia de suministro, que las bobinas del estator tienen o bien un cortocircuito entre espiras o bien un cortocircuito entre bobinas. Se ha descubierto que las condiciones mencionadas son un indicador de fallo fiable para o bien un cortocircuito entre espiras o bien un cortocircuito entre bobinas.
De acuerdo con una realizacion de la invencion el metodo comprende las operaciones de: llevar a cabo mediciones de vibracion con una primera carga y con una segunda carga de la maquina, siendo la primera carga menor que la segunda carga; determinar una diferencia en amplitudes de vibracion con una primera carga y con una segunda carga en la primera frecuencia de vibracion; y determinar, sobre la base de que la amplitud de vibracion aumenta con una carga creciente y que el aumento de la amplitud de vibracion sobrepasa un valor de umbral predeterminado, que las bobinas de estator tiene un cortocircuito entre espiras. Se ha descubierto que una amplitud de vibracion creciente con una carga creciente es un indicador de fallo fiable para distinguir entre un cortocircuito entre espiras y un cortocircuito entre bobinas.
De acuerdo con una realizacion de la invencion la maquina electrica es un motor de induccion. El presente metodo es particularmente adecuado para identificar condiciones de fallo en motores de induccion en los que se pueden encontrar correlaciones claras entre las caracterfsticas de vibracion y las condiciones de fallo.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invencion, se ha proporciona un sistema de vigilancia para identificar un fallo en una maquina electrica que tiene un rotor y un estator. El sistema de vigilancia comprende un primer sensor previsto para medir la vibracion en una primera direccion radial del estator, y un segundo sensor previsto para medir la vibracion en una segunda direccion radial del estator. Un procesador recibe senales de medicion procedentes desde el primer sensor y el segundo sensor. El procesador comprende un primer algoritmo para detectar a partir de las senales de medicion una primera frecuencia de vibracion y una forma de modo de la vibracion en la primera frecuencia de vibracion. El procesador comprende ademas un segundo algoritmo para identificar una condicion de fallo de la maquina electrica a partir de la combinacion de la primera frecuencia de vibracion y la forma de modo. Con un sistema de vigilancia capaz de utilizar una combinacion de la primera frecuencia de vibracion y la forma de modo como un indicador de fallo, se consigue una identificacion mas fiable de una condicion de fallo.
De acuerdo con una realizacion de la invencion el sistema de vigilancia comprende una pluralidad de sensores previstos para medir la vibracion en al menos tres direcciones radiales del estator, tal como en al menos cuatro, en al menos seis o en al menos ocho direcciones radiales diferentes del estator, y el procesador recibe senales de medicion desde la
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
pluralidad de sensores. Cuanto mayor es el numero de mediciones en direcciones radiales diferentes del estator mayor es el numero de modos que se permite detectar con una buena fiabilidad.
De acuerdo con una realizacion de la invencion los sensores son acelerometros. Los acelerometros son sensores de vibracion preferibles debido a su pequeno tamano y su bajo precio.
De acuerdo con una realizacion de la invencion, se ha proporcionado un motor de induccion que comprende un sistema de vigilancia de acuerdo con la descripcion anterior de este documento.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La invencion sera explicada en mayor detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los que La fig. 1 muestra una instalacion ffsica de acuerdo con una realizacion de la invencion,
La fig. 2 muestra la primera de las cuatro formas de modo de vibracion,
La fig. 3 muestra una tabla que enumera correlaciones entre ciertas caracterfsticas de vibracion y ciertas condiciones de fallo.
DESCRIPCION DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
Con referencia a la fig. 1, se ha mostrado una instalacion de medicion 10 para medir las vibraciones en una maquina electrica. Hay ocho acelerometros 20 distribuidos uniformemente alrededor de la circunferencia de un estator 30. Un mayor numero de acelerometros 20 permite la deteccion de un mayor numero de modos, asf cuantos mas acelerometros 20 mejor capacidad de identificacion de fallo tiene la instalacion de medicion 10. Sin embargo, ya que estamos interesados principalmente en los modos de numero bajo (de 1 a 4), ocho acelerometros 20 o incluso menos serfan suficientes. Los acelerometros 20 estan conectados por cables de medicion 40 a un amplificador 50, y ademas a un convertidor A/D 60. Los acelerometros 20 proporcionan la informacion de vibracion en el espacio de tiempo es decir la aceleracion como una funcion de tiempo. Ademas, se conoce la posicion angular de cada acelerometro 20. Los resultados de la medicion son almacenados finalmente de forma digital en una memoria de ordenador 70 para otro procesamiento.
Un procesador 80 recibe y procesa los resultados de medicion desde la memoria de ordenador 70. El procesador 80 comprende un primer algoritmo 90 para detectar a partir de las senales de medicion una primera frecuencia de vibracion y una forma de modo de la vibracion en la primera frecuencia de vibracion. El primer algoritmo 90 comprende una transformada de Fourier de dos dimensiones explicada con mas detalle a continuacion. El procesador 80 comprende ademas un segundo algoritmo 100 para identificar una condicion de fallo de la maquina electrica a partir de la combinacion de la primera frecuencia de vibracion y la forma de modo.
La transformada de Fourier de dos dimensiones, con respecto a la posicion (definida por la ubicacion del sensor) y con respecto al tiempo, se aplica a los resultados de la medicion con el fin de revelar las formas de modo y las frecuencias de la vibracion. La ecuacion para la transformada de Fourier se puede escribir como:
imagen1
en donde a = aceleracion de medicion, 0 = posicion angular a lo largo del perfmetro de estator, t = tiempo, A = coeficientes calculados de la aceleracion y w = frecuencia de suministro, y en donde m determina la forma de modo y n determina la frecuencia de vibracion. Debe comprenderse que la deteccion de modos de numero elevado indefinido no es posible ya que teoricamente se requerirfa un numero indefinido de acelerometros 20. En la practica, sin embargo, solo los modos de numero mas bajo son de interes, y el numero de acelerometros 20 requerido es respectivamente bajo. Se supone que un experto en la tecnica es capaz de determinar el numero de acelerometros 20 requerido para detectar una cierta forma de modo. Ocho acelerometros 20 se consideran suficientes para detectar formas de modo hasta el modo numero cuatro. Las primeras cuatro forma de modo 1 a 4 se han ilustrado en la fig. 2.
Resumiendo la descripcion detallada hasta ahora, la instalacion de medicion 10 descrita junto con la teorfa matematica permite no solo la deteccion de las frecuencias de vibracion sino tambien la deteccion de las formas de vibracion, las denominadas formas de modo. Estas formas de modo se utilizan ademas para identificar condiciones de fallo en la maquina electrica.
La fig. 3 muestra una tabla en la que las caracterfsticas de ciertas vibraciones en terminos de frecuencias de vibracion formas de modo son enumeradas para ciertas condiciones de fallo. Por ejemplo, la deteccion de una vibracion en frecuencia f = 2 ■ fs no permitirfa distinguir entre las condiciones de fallo de “excentricidad estatica” y de “cortocircuito entre espiras”/”cortocircuito entre bobinas” ya que todas las tres condiciones de fallo exhiben vibracion en este frecuencia. Despues de determinar la forma de modo de la vibracion sin embargo, tal distincion serfa posible ya que la
5
10
15
20
25
forma de la vibracion provocada por “excentricidad estatica” es diferente de la provocada por “cortocircuito entre espiras” o “cortocircuito entre bobinas”.
La distincion entre “cortocircuito entre espiras” y “cortocircuito entre bobinas” puede hacerse ademas vigilando el comportamiento de la amplitud de vibracion con carga de la maquina. En particular, se ha descubierto que la amplitud de vibracion aumenta proporcionalmente con una carga creciente en el caso de “cortocircuito entre espiras”. Por consiguiente, midiendo la amplitud de vibracion con dos cargas diferentes, se puede hacer la distincion entre las dos condiciones de fallo. Si la amplitud de vibracion aumenta por cierto valor de umbral predeterminado, la condicion de fallo se identificara como “cortocircuito entre espiras”. De otra manera, la condicion de fallo se identificara como “cortocircuito entre bobinas”.
Las descripciones acerca de las condiciones de fallo enumeradas en la tabla de la fig. 3 se dan a continuacion:
Barra rota - Una barra conductora que se extiende en una periferia de un rotor en direccion axial esta rota.
Excentricidad dinamica - La periferia del rotor es excentrica respecto al eje de rotacion. La excentricidad varfa cuando el rotor esta girando.
Excentricidad estatica - La periferia del rotor es excentrica con respecto al eje de rotacion. La excentricidad permanece constante incluso cuando el rotor esta girando.
Cortocircuito entre espiras - Una bobina de estator es cortocircuitada entre dos espiras dentro de una y la misma bobina de estator.
Cortocircuito entre bobinas - Dos bobinas de estator son cortocircuitadas entre sf.
Las correlaciones entre las caracterfsticas de la vibracion y las condiciones de fallo enumeradas en la tabla de la fig. 3 han de ser consideradas como ejemplos de tales correlaciones descubiertas hasta ahora por el inventor. Se ha de respetar que puedan existir otras correlaciones entre las vibraciones enumeradas y las condiciones de fallo, y que otras vibraciones y condiciones de fallo de las enumeradas ciertamente existen con muchas correlaciones entre ellas. El metodo descrito puede por lo tanto ser utilizado para identificar las condiciones de fallo enumeradas utilizando una combinacion alternativa de frecuencia y forma de modo de una vibracion, y se pueden identificar otras condiciones de fallo utilizando las combinaciones enumeradas o alternativas de frecuencia y forma de modo.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para identificar un fallo en una maquina electrica que tiene un rotor y un estator (30), comprendiendo el metodo las operaciones de:
    - llevar a cabo una primera medicion de vibracion de las vibraciones del estator en una primera direccion radial del estator (30);
    - llevar a cabo una segunda medicion de vibracion de las vibraciones del estator en una segunda direccion radial del estator (30);
    - determinar, sobre la base de al menos una de la primera medicion de vibracion y la segunda medicion de vibracion, una primera frecuencia de vibracion;
    - determinar, sobre la base de la primera medicion de vibracion y la segunda medicion de vibracion, una forma de modo de la vibracion en la primera frecuencia de vibracion; y
    - utilizar una combinacion de la primera frecuencia de vibracion y la forma de modo para identificar una condicion de fallo de la maquina electrica.
  2. 2. Un metodo segun la reivindicacion 1, en el que el metodo comprende las operaciones de:
    - llevar a cabo una pluralidad de mediciones de vibracion en al menos tres direcciones radiales diferentes del estator (30), tal como al menos cuatro, al menos seis o al menos ocho direcciones radiales diferentes del estator (30);
    - determinar, sobre la base de al menos una de la pluralidad de mediciones de vibracion, una primera frecuencia de vibracion; y
    - determinar, sobre la base de la pluralidad de mediciones de vibracion, una forma de modo de la vibracion en la primera frecuencia de vibracion.
  3. 3. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la condicion de fallo se identifica cuando una amplitud de vibracion en la primera frecuencia de vibracion sobrepasa un valor de umbral predeterminado.
  4. 4. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el metodo comprende las operaciones de:
    - llevar a cabo mediciones de vibracion con una primera carga y con una segunda carga de la maquina;
    - determinar una diferencia en las amplitudes de vibracion con una primera carga y con una segunda carga en la primera frecuencia de vibracion; y
    - utilizar una combinacion de la primera frecuencia de vibracion, la forma de modo y la diferencia en las amplitudes de vibracion para identificar una condicion de fallo de la maquina electrica.
  5. 5. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la condicion de fallo es una de las siguientes: una barra de rotor rota, excentricidad dinamica, excentricidad estatica, cortocircuito entre espiras, cortocircuito entre bobinas.
  6. 6. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el metodo comprende las operaciones de:
    - determinar, sobre la base de que la primera frecuencia de vibracion f y la forma de modo m satisfacen una de las siguientes condiciones: f = n • fr o f = n • fr±2 • s • fs y m = n, en el que n = (1,3,5,...), f = frecuencia de rotacion del motor, s = deslizamiento del rotor y fs= frecuencia de suministro, que una barra de rotor esta rota.
  7. 7. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el metodo comprende las operaciones de:
    - determinar, sobre la base de que la primera frecuencia de vibracion f y la forma de modo m satisfacen una de las siguientes condiciones: f = 2 • fry m = 2; f = 2 • fs-fry m = 2 • p -1; f = 2 • fs + fry m = 2 • p + 1, en el que fr = frecuencia de rotacion del motor, fs = frecuencia de suministro y p = numero de pares de polos de estator, que el rotor es dinamicamente excentrico.
  8. 8. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el metodo comprende las operaciones de:
    - determinar, sobre la base de que la primera frecuencia de vibracion f y la forma de modo m satisfacen una de las siguientes condiciones: f = 2 • fs y m = 2 • p + 1 o m = 2 • p - 1, en donde fs = frecuencia de suministro y p = numero de pares de polos de estator, que el rotor es estaticamente excentrico.
  9. 9. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el metodo comprende las operaciones de:
    5
    10
    15
    20
    25
    - determinar, sobre la base de que la primera frecuencia de vibracion f y la forma de modo m satisfacen una de las siguientes condiciones: f = 2 • k • fs y m = (2,4,6,...), en donde k = (1,2,3...) y fs = frecuencia de suministro, que las bobinas del estator tienen o bien un cortocircuito entre espiras o bien un cortocircuito entre bobinas.
  10. 10. Un metodo segun la reivindicacion 9, en el que el metodo comprende las operaciones de:
    - llevar a cabo mediciones de vibracion con una primera carga y con una segunda carga de la maquina, siendo la primera carga menor que la segunda carga;
    - determinar una diferencia en las amplitudes de vibracion con una primera carga y con una segunda carga en la primera frecuencia de vibracion; y
    - determinar, sobre la base de que la amplitud de vibracion aumenta con una carga creciente y que el aumento de la amplitud de vibracion sobrepasa un valor de umbral predeterminado, que las bobinas de estator tiene un cortocircuito entre espiras.
  11. 11. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la maquina electrica es un motor de induccion.
  12. 12. Un sistema de vigilancia para identificar un fallo en una maquina electrica que tiene un rotor y un estator (30), comprendiendo el sistema de vigilancia:
    un primer sensor previsto para medir las vibraciones del estator en una primera direccion radial del estator (30), y un segundo sensor previsto para medir las vibraciones del estator en una segunda direccion radial del estator (30), un procesador (80) que recibe senales de medicion procedentes desde el primer sensor y el segundo sensor, comprendiendo el procesador (80) un primer algoritmo (90) para detectar a partir de las senales de medicion una primera frecuencia de vibracion y una forma de modo de la vibracion en la primera frecuencia de vibracion, y comprendiendo ademas el procesador (80) un segundo algoritmo (100) para identificar una condicion de fallo de la maquina electrica a partir de la combinacion de la primera frecuencia de vibracion y la forma de modo.
  13. 13. Un sistema de vigilancia segun la reivindicacion 12, en el que el sistema de vigilancia comprende una pluralidad de sensores previstos para medir la vibracion en al menos tres direcciones radiales del estator (30), tal como en al menos cuatro, en al menos seis o en al menos ocho direcciones radiales diferentes del estator (30), y el procesador (80) recibe senales de medicion desde la pluralidad de sensores.
  14. 14. Un sistema de vigilancia segun las reivindicacion 12 o 13, en el que los sensores son acelerometros (20).
  15. 15. Un motor de induccion que comprende un sistema de vigilancia segun cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14.
ES11171814.4T 2011-06-29 2011-06-29 Un método para identificar un fallo en una máquina eléctrica Active ES2615210T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11171814.4A EP2541217B1 (en) 2011-06-29 2011-06-29 A method for identifying a fault in an electrical machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2615210T3 true ES2615210T3 (es) 2017-06-05

Family

ID=46397264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11171814.4T Active ES2615210T3 (es) 2011-06-29 2011-06-29 Un método para identificar un fallo en una máquina eléctrica

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9255837B2 (es)
EP (1) EP2541217B1 (es)
CN (1) CN103608652B (es)
AU (1) AU2012277879B2 (es)
BR (1) BR112013033553B1 (es)
CA (1) CA2841162C (es)
ES (1) ES2615210T3 (es)
PL (1) PL2541217T3 (es)
WO (1) WO2013000984A1 (es)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2851698B1 (en) 2013-09-18 2021-07-21 ABB Schweiz AG A method for detecting a fault in an electrical machine
EP3073232B1 (en) 2015-03-25 2018-10-31 General Electric Technology GmbH Measuring method and device for measuring deflections at stator end windings
US10823643B2 (en) * 2015-11-06 2020-11-03 Aktiebolaget Skf Method and device for handling dynamic characteristics of a vibrating machine component
CN106706028B (zh) 2015-11-13 2021-03-02 Abb技术有限公司 用于检测电机状态的方法和系统
ES2613902B1 (es) * 2015-11-26 2018-03-14 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Método y sistemas de monitorización en tiempo real del estado del aislamiento de los devanados de generadores eólicos
EP3220120B1 (en) * 2016-03-17 2021-04-28 ABB Schweiz AG Method, diagnostic device and system for determining fault conditions in an electrical machine
CN105698740B (zh) * 2016-03-30 2018-06-29 同济大学 一种永磁同步电机偏心诊断方法
CN106292629B (zh) * 2016-08-18 2018-08-24 南京航空航天大学 一种高铁牵引电机复合故障模拟方法
CN106547988B (zh) * 2016-11-14 2019-05-28 太原理工大学 多故障耦合模拟实验的笼型异步电动机结构设计方法
JP6994350B2 (ja) * 2017-10-26 2022-01-14 三菱パワー株式会社 回転電機及びその診断方法
CN108303049A (zh) * 2018-02-05 2018-07-20 西门子(中国)有限公司 定子铁芯内孔圆柱度的检测方法、系统、装置及存储介质
JP6879430B2 (ja) * 2018-03-23 2021-06-02 日本電気株式会社 異常診断装置、異常診断方法、及びプログラム
CN108919040A (zh) * 2018-05-15 2018-11-30 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 电抗器线圈的故障检测方法、故障检测装置及电子设备
JP7036209B2 (ja) * 2018-06-05 2022-03-15 日本電気株式会社 診断装置、診断方法、及びプログラム
WO2020044565A1 (ja) * 2018-08-31 2020-03-05 日本電気株式会社 診断装置、診断方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
EP3882590B1 (en) * 2020-03-20 2023-07-19 ABB Schweiz AG Method of identifying fault in synchronous reluctance electric machine, monitoring system and synchronous reluctance electric machine

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5520061A (en) * 1989-03-14 1996-05-28 Enprotech Corporation Multiple axis transducer mounting collar
US4975855A (en) * 1989-03-14 1990-12-04 Rem Technologies, Inc. Shaft crack detection method
US7630869B2 (en) * 2003-05-27 2009-12-08 University Of Washington Method for predicting vibrational characteristics of rotating structures
US7082371B2 (en) * 2003-05-29 2006-07-25 Carnegie Mellon University Fundamental mistuning model for determining system properties and predicting vibratory response of bladed disks
US7681433B2 (en) * 2005-05-30 2010-03-23 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Detection sensor and resonator
CA2686702C (en) * 2007-04-30 2016-08-16 Nuovo Pignone, S.P.A. Method and system for turbine blade characterization
CN101169352B (zh) * 2007-11-29 2010-08-11 北京四方继保自动化股份有限公司 测试大型汽轮发电机组轴系扭振模态的扫频法
CN100514026C (zh) * 2007-12-04 2009-07-15 四方电气(集团)有限公司 汽轮发电机组轴系机械疲劳的测量方法
US7741854B2 (en) * 2008-03-26 2010-06-22 Siemens Energy, Inc. Method of in slot tightness measuring of stator coil
WO2011006528A1 (en) * 2009-07-13 2011-01-20 Abb Research Ltd Fault detection in a rotating electrical machine

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013033553A2 (pt) 2017-02-07
US20140109679A1 (en) 2014-04-24
BR112013033553B1 (pt) 2020-10-06
EP2541217A1 (en) 2013-01-02
CN103608652A (zh) 2014-02-26
WO2013000984A1 (en) 2013-01-03
AU2012277879A1 (en) 2014-01-09
US9255837B2 (en) 2016-02-09
CA2841162C (en) 2016-12-13
PL2541217T3 (pl) 2017-07-31
EP2541217B1 (en) 2016-11-30
CN103608652B (zh) 2015-11-25
AU2012277879B2 (en) 2014-08-28
CA2841162A1 (en) 2013-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2615210T3 (es) Un método para identificar un fallo en una máquina eléctrica
ES2682951T3 (es) Procedimiento y sistema para detectar una avería de rotor
US9995599B2 (en) Rotating sensing apparatus including a sensing plate with holes and a sensing magnet
JP6353694B2 (ja) 劣化診断システム
DK2702374T3 (en) Method for monitoring degaussing
EP3143418B1 (en) Method and system for detecting rotor fault
JP2002082125A (ja) 回転方向検出装置及び方法
US9644935B2 (en) Sensor system having independent hall effect sensor
FR2895043A1 (fr) Dispositif de logement pour palier muni d'un systeme de detection de la charge appliquee sur le palier.
JP2014121254A (ja) センシングモジュールおよびそれを含むモータ
ES2767414T3 (es) Sensor de tensión, conjunto y detector de defectos de la red eléctrica aérea que incluye un sensor de ese tipo
JP2011089935A (ja) レゾルバ異常検出装置
CN115280117B (zh) 标识同步磁阻电机中的故障的方法、监测系统和同步磁阻电机
US10768236B2 (en) Method for detecting a rotor bar fault
CN106255894A (zh) 用于探测绕组短路的设备和方法以及电机
JP2015184249A (ja) 冗長型vrシンクロの断線検出方法及び装置
JP2015028450A (ja) 回転体
EP4123265A1 (en) Estimation device, estimation method, and program
JP2015027201A (ja) モータ検査装置、モータ
JP2003207365A (ja) 回転角度センサ
EP3058756A1 (en) Method for arranging microphones
TH1801007092A (th) อุปกรณ์ตรวจจับความไม่สมดุลและวิธีการตรวจจับความไม่สมดุล
JP2015159665A (ja) トルク推定装置
JP2008289269A (ja) 永久磁石型同期電動機及びその磁極位置検出方法