SE0802394A1 - Förfarande och apparat för off-line testning av flerfasiga växelströmsmaskiner - Google Patents

Förfarande och apparat för off-line testning av flerfasiga växelströmsmaskiner Download PDF

Info

Publication number
SE0802394A1
SE0802394A1 SE0802394A SE0802394A SE0802394A1 SE 0802394 A1 SE0802394 A1 SE 0802394A1 SE 0802394 A SE0802394 A SE 0802394A SE 0802394 A SE0802394 A SE 0802394A SE 0802394 A1 SE0802394 A1 SE 0802394A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
stator
physical
common physical
physical stator
rotor position
Prior art date
Application number
SE0802394A
Other languages
English (en)
Other versions
SE534522C2 (sv
Inventor
Boris Cop
Original Assignee
Subsee Ab
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 Subsee Ab filed Critical Subsee Ab
Priority to SE0802394A priority Critical patent/SE534522C2/sv
Priority to EP09826376.7A priority patent/EP2366112B1/en
Priority to DK09826376.7T priority patent/DK2366112T3/en
Priority to ES09826376T priority patent/ES2714209T3/es
Priority to PL09826376T priority patent/PL2366112T3/pl
Priority to US13/129,231 priority patent/US8957698B2/en
Priority to PCT/SE2009/051296 priority patent/WO2010056197A1/en
Publication of SE0802394A1 publication Critical patent/SE0802394A1/sv
Publication of SE534522C2 publication Critical patent/SE534522C2/sv
Priority to US14/604,078 priority patent/US9395415B2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande och enapparat för off-line-testning av en flerfasig växelströmsmaskin, vilken maskininnefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs enrotationsaxel. Förfarandet innefattar bestämning, vid en första rotorposition,av en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av entestsignal på varje statorlindning, och bestämning av en första gemensamfysikalisk statorstorhet genom summering av de bestämda fysikaliskastatorstorheterna hos statorlindningarna. Det tillhandahålls även ettförfarande och en apparat för off-line-testning av en flerfasig växel-strömsmaskin. Förfarandet innefattar bestämning, vid en andra rotorposition,av en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av entestsignal på varje statorlindning, bestämning av en andra gemensamfysikalisk statorstorhet genom summering av de bestämda fysikaliskastatorstorheterna hos statorlindningarna. jämförelse av den andragemensamma fysikaliska statorstorheten med en tidigare bestämd förstagemensam fysikalisk statorstorhet, och bestämning av ett feltillstånd hosnämnda flerfasiga växelströms-maskin om den första gemensammafysikaliska statorstorheten skiljer sig från den andra gemensamma fysikaliskastatorstorheten. Publiceringsfigur: Fig. 2 \!:“*~._Na@r garxšs ätimfijSU BS FF ÅBVÜATF NT“=__Nol'ztrr\.ii§/'\Slf\210401Yßäfilvërsâiftningüíššïšäfšêlšäwlëtíšfilfil Nimíšvffiriskansö knlnggistcxi. noe

Description

15 20 25 30 35 2 Vid testning av statorer off-line i enlighet med känd teknik matas motorn med en kraftig stötspänning med högt energiinnehåll, varefter det exponentiellt avtagande svaret som erhålls analyseras för identifiering av möjliga fel i statorn. Detta mätförfarande harflera nackdelar, exempelvis kan det initiera eller accelerera/slutföra begynnande isoleringsfel; det kräver tidsödande och komplicerade beräkningar och analyser; det orsakar pulsutbredningsproblem i lindningen på grund av L- och C-effekter; det kräver skrymmande och tung utrustning förknippad med transport- /installationsproblem; och det är en kostsam metod.
WO 2005/106514 beskriver ett förfarande för säker provning av elmotorer. Detta förfarande beskriver mätning av en fysikalisk storhet, exempelvis ström (I), induktans (L) eller impedans (Z), hos statorlindningen medan rotorn vrids runt en rotationsaxel. Därigenom erhålls periodiska mätdata som hänför sig till den fysikaliska storheten och mätdata som hänför sig till minst två perioder hos dessa periodiska mätdata samlas in. För majoriteten av alla tre-fas asynkronmotorer råder ett sinusformat förhållande mellan rotorpositionen och den fysikaliska storheten (I, L, eller Z), vilket är symmetriskt runt X-axeln i varje fas. Enligt förfarandet jämförs symmetrin åtminstone mellan grundtonerna hos två eller flera halvperioder hos insamlad mätdata. Asymmetri i mätdata indikerar ett rotor- och/eller statorfel.
Vid utförande av förfarandet beskrivet i WO 2005/106514 måste rotorn vridas i fasta steg av lika storlek eller genom kontinuerlig rotation med konstant hastighet. Om rotorn inte vrids i fasta steg eller med konstant hastighet uppstår asymmetri i mätdata. I vanliga fall skulle denna asymmetri indikera ett rotor-/statorfel men den skulle också kunna bero på icke- kontinuerlig vridning. Det är därför viktigt att rotorn vrids i fasta steg eller med kontinuerlig vridning för erhållande av ett tillförlitligt resultat. Eftersom det under vissa förhållanden kan vara svårt att uppnå en perfekt vridning av rotorn, antingen genom kontinuerlig vridning eller i fasta steg, särskilt vid vridning av rotorn för hand, kan detta krav vara svårt att uppfylla för den ovan beskrivna tekniken under dessa förhållanden. Under vissa förhållanden kan det även vara svårt eller omöjligt att överhuvudtaget vrida rotorn under off- line-testning.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Således är ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en förbättring av teknikerna ovan och den kända tekniken. . . l I* ;-..»r~.:1~y\.:~;§f» -.;> r man :am t: är 10 15 20 25 30 35 3 Ett särskilt ändamål är att tillhandahålla ett bekvämt, tillförlitligt och tidseffektivt förfarande för testning av en flerfasig växelströmsmaskin.
I enlighet med en första aspekt tillhandahålls ett förfarande för off-line- testning av en flerfasig växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel. Förfarandet innefattar bestämning, vid en första rotorposition, av en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, och bestämning av en första gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de bestämda fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna.
Genom det uppfinningsenliga förfarandet kan maskinen testas snabbt och tillförlitligt. Summan av de fysikaliska statorstorheterna, d.v.s. den första gemensamma fysikaliska statorstorheten, bildar en maskinspecifik parameter vilken kan användas för att indikera en förändring i maskinens tillstånd.
Förfarandet hänför sig således till karaktäriseringen av maskinen och den första gemensamma fysikaliska statorstorheten kan användas som ett referensvärde för den specifika maskinen. Referensvärdet kan med fördel användas för att detektera feltillstånd i maskinen enligt vad som kommer beskrivas i mer detalj nedan.
Förfarandet kräver inga komplexa eller tidskrävande beräkningar eftersom endast summan av de fysikaliska statorstorheterna behöver bestämmas.
Genom summering av fysikaliska statorstorheter hos varje fas kan en första gemensam fysikalisk statorstorhet som är oberoende av rotorpositionen bestämmas. Vidare krävs ingen vridning av rotorn under testningen även om vridning av rotorn medges under testning. Detta förenklar testningen och minskar tiden som krävs för testning av maskinen samt eliminerar även eventuella asymmetriproblem i mätvärdena p.g.a. icke-kontinuerlig rotation av rotorn.
Varje statorlindnings fysikaliska statorstorhet innefattar impedansen, Z. lmpedansen kan innefatta en induktans, L, och en resistans, R. Den fysikaliska statorstorheten kan även innefatta kvoten av en induktans, L, och en resistans, R, hos statorlindningen. Den fysikaliska statorstorheten kan även innefatta en fasvinkel Fi hos statorlindningen. En statorlindnings fasvinkel hänvisar genomgående till argumentet av lmpedansen hos statorlindningen, d.v.s. fasskillnaden mellan spänning och ström. 10 15 20 25 30 35 4 För en symmetrisk växelströmsmaskin påverkar rotorpositionen induktansen L hos varje statorlindning olika eftersom rotorpositionen påverkar kopplingen av induktanserna L mellan statorlindningarna och rotorlindningarna (i förekommande fall). P.g.a. av maskinsymmetrin är däremot summan av induktanserna L hos statorlindningarna oberoende av rotorpositionen. I allmänhet påverkas inte resistansen R hos statorlindningarna av rotorpositionen. Även summan av statorlindningsimpedanserna Z eller fasvinklarna Fi är oberoende av rotorpositionen.
Enligt en utföringsform kan den första gemensamma fysikaliska statorstorheten bestämmas genom viktning av de fysikaliska statorstorheterna hos varje statorstorhet och summering av de viktade storheterna så att den första gemensamma fysikaliska statorstorheten bildar ett medelvärde av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna.
Enligt en utföringsform är den första rotorpositionen fix under bestämningen av de fysikaliska statorstorheterna.
Enligt en andra aspekt tillhandahålls ett förfarande för off-line-testning av en flerfasig växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel. Förfarandet innefattar bestämning, vid en andra rotorposition, av en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, bestämning av en andra gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de bestämda fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna, jämförelse av den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten med en tidigare bestämd första gemensam fysikalisk statorstorhet, och bestämning av ett feltillstånd hos nämnda flerfasiga växelströmsmaskin om den första gemensamma fysikaliska statorstorheten skiljer sig från den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten.
Genom det uppfinningsenliga off-line-testförfarandet kan ett ändrat tillstånd eller feltillstånd i maskinen bestämmas snabbt och tillförlitligt.
Förfarandet kräver inga komplexa eller tidskrävande beräkningar utan ett feltillstånd i maskinen kan enkelt fastställas om den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten skiljer sig från den första gemensamma fysikaliska statorstorheten.
Som diskuterades ovan, genom summering av fysikaliska statorstorheter hos varje fas kan en andra gemensam fysikalisk statorstorhet som är oberoende av rotorpositionen bestämmas. Särskilt behöver inte rotorn ' fi.É'š'-,š"f*ßfí^ífi\šï“= 10 15 20 25 30 35 5 vridas till rotorpositionen för vilken den första gemensamma fysikaliska statorstorheten fastställdes. Vidare krävs ingen vridning av rotorn under testningen även om vridning medges undertestning. Detta förenklar testningen och minskar tiden som krävs för att testa maskinen samt eliminerar även eventuella assymetriproblem i mätdata p.g.a. icke- kontinuerlig rotation av rotorn.
Metoden kan med fördel användas vid felsökning. Genom det uppfinningsenliga testförfarandet kan servicepersonal som anländer till maskinplatsen snabbt bestämma om den fungerar eller inte. För det fall ett feltillstånd konstateras, kan en mer detaljerad analys av maskinen initieras.
Om maskinen finnes fungera kan personalen gå vidare med att testa andra delar eller komponenter vid platsen.
Den fysikaliska statorstorheten hos varje statorlindning kan innefatta impedansen, Z. lmpedansen kan innefatta en induktans, L, och en resistans, R. Alternativt kan den fysikaliska statorstorheten innefatta en kvot av en induktans, L, och en resistans, R, hos en statorlindning. Den fysikaliska statorstorheten kan innefatta en fasvinkel Fi hos en statorlindning. l det fall ett fel existerar/uppståri maskinen kan ovan diskuterade koppling av induktanser L mellan statorlindningarna och rotorlindningarna (i förekommande fall) förändras. I synnerhet bryter alla vanliga typer av fel i rotorn och statorlindningarna symmetrin hos maskinen. Som ett resultat kommer summan av induktanserna L, impedanserna Z eller fasvinklarna Fi förändras och inte längre vara oberoende av rotorpositionen. Följaktligen kommer den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten inte längre vara lika med den första gemensamma fysikaliska statorstorheten. Även resistansen R hos statorlindningarna kan ändras över tiden. T.ex. kan resistansen hos statorlindningarna ändras p.g.a. försämring såsom förkolning eller oxidering på maskinens anslutningsterminaler, kortslutningar i eller mellan lindningarna, isoleringsfel etc.
Således kan en första och en andra gemensam fysikalisk statorstorhet bestämd som summan av induktanserna L, impedanserna Z eller fasvinklarna Fi användas för att fastställa fel såsom symmetrifel i maskinen. En första och andra gemensam fysikalisk statorstorhet bestämd som summan av resistanserna R kan användas för att fastställa fel såsom statorlindningsförsämring. En första och andra gemensam fysikalisk statorstorhet bestämd som summan av impedanserna Z, fasvinklarna Fi, *' “" Ö' Aíäï.'f“~°,-Ä'iï“š\å'š'ï_i\í 10 15 20 25 30 35 6 induktanserna L eller kvoterna av induktansen L och resistansen R kan användas för att fastställa vilket som av felen ovan.
Enligt en utföringsform kan den första gemensamma fysikaliska statorstorheten bestämmas genom viktning av de fysikaliska statorstorheterna hos varje statorstorhet och summering av de viktade storheterna så att den första gemensamma statorstorheten bildar ett medelvärde av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna.
Enligt en utföringsform svarar den första gemensamma fysikaliska statorstorheten mot en gemensam fysikalisk statorstorhet fastställd för den flerfasiga växelströmsmaskinen i ett fungerande tillstånd. I denna beskrivning hänvisar en maskin i ett fungerande tillstånd till en maskin som är känd att vara felfri, d.v.s. fri från defekter. Denna kunskap kan ha förvärvats från tidigare noggrann testning av maskinen, optisk inspektion etc. t.ex. under produktion och hopsättning av maskinen, d.v.s. vid en tid när grundlig testning av maskinen var möjlig. Denna utföringsform tillhandahåller fördelen att det är känt att den första gemensamma fysikaliska statorstorheten är en tillförlitlig referens. Som diskuterats tidigare kan den första gemensamma fysikaliska statorstorheten vara oberoende av rotorpositionen för en maskin i ett fungerande tillstånd.
Enligt en utföringsform är den andra rotorpositionen fix under bestämningen av de fysikaliska statorstorheterna.
Enligt en utföringsform fastställs feltillståndet om den första gemensamma fysikaliska statorstorheten skiljer sig från den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten med mer än ett tröskelvärde Enligt en utföringsform bestäms den första gemensamma fysikaliska statorstorheten för en första rotorposition som skiljer sig från den andra rotorpositionen. Eller annorlunda uttryckt, rotorn behöver inte roteras till rotorpositionen för vilken den första gemensamma fysikaliska statorstorheten fastställdes för att testningen ska fungera. Detta beror på rotorpositionsoberoendet hos den första och andra gemensamma fysikaliska statorkvantiteten.
Enligt en tredje aspekt tillhandahålls en apparat för off-line-testning av en flerfasig växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel. Apparaten innefattar ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma, vid en första rotorposition, en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, och ett elektroniskt íiävßfë k 10 15 20 25 30 35 7 kretssystem anordnat att bestämma en första gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de bestämda fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna.
Enligt en fjärde aspekt tillhandahålls en apparat för off-line-testning av en flerfasig växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel. Apparaten innefattar ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma, vid en andra rotorposition, en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma en andra gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av statorlindningarnas bestämda fysikaliska statorstorheter, ett elektroniskt kretssystem anordnat att jämföra den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten med en tidigare bestämd första gemensam fysikalisk statorstorhet, och ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma ett feltillstånd hos nämnda flerfasiga växelströmsmaskin om den första gemensamma fysikaliska statorstorheten skiljer sig från den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten.
Detaljerna och fördelarna diskuterade i förhållande till den första och andra aspekten är tillämpliga på motsvarande vis för den tredje och fjärde aspekten varigenom hänvisning görs till ovanstående diskussion.
Enligt en femte aspekt tillhandahålls ett förfarande för off-line-testning av en flerfasig växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel, vilket förfarande innefattar: bestämning, vid en första rotorposition, av en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, bestämning av en första gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna bestämda vid den första rotorpositionen, bestämning, vid en andra rotorposition, av en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, bestämning av en andra gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna bestämda vid den andra rotorpositionen, och bestämning av en gemensam fysikalisk statorstorhetstrend baserad på den första gemensamma fysikaliska statorstorheten och den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten.
Enligt en utföringsform kan den första rotorpositionen och den andra rotorpositionen vara olika. i 35"? 10 15 20 25 30 35 8 Enligt uppfinningen kan den fysikaliska statorstorheten hos varje statorlindning innefatta någon eller en grupp av: en impedans, Z, en induktans, L, en fasvinkel, Fi, en resistans, R, och en kvot av en induktans, L, och en resistans, R, hos varje statorlindning.
Enligt en utföringsform innefattar förfarandet vidare, baserat på trenden, uppskattning av en tredje gemensam fysikalisk statorstorhet.
Enligt en utföringsform, innefattar förfarandet vidare förutseende av ett feltillstånd hos nämnda flerfasiga växelströmsmaskin om den tredje gemensamma fysikaliska statorstorheten faller utanför ett förutbestämt intervall.
Enligt en utföringsform innefattar förfarandet vidare, baserat på trenden, förutseende av en tidpunkt vid vilken en tredje gemensam fysikalisk statorstorhet når ett förutbestämt värde.
Enligt en utföringsform innefattarförfarandet vidare bestämning av ett feltillstånd hos nämnda flerfasiga växelströmsmaskin om nämnda trend awiker från en förutbestämd trend. Särskilt kan den förutbestämda trenden svara mot en konstant gemensam fysikalisk statorstorhet.
Enligt en sjätte aspekt tillhandahålls en apparat för off-line-testning av en fleifasig växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel, vilken apparat innefattar: ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma, vid en första rotorposition, en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma en första gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna bestämda vid den första rotorpositionen, ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma, vid en andra rotorposition, en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma en andra gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna bestämda vid den andra rotorpositionen, och ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma en gemensam fysikalisk statorstorhetstrend baserad på den första gemensamma fysikaliska statorstorheten och den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten. 2%? fïwiißfi Yfizflištfsfsaïftftttßtg» 2ït«:ï:9t:f«9<:>4 2 t :isæ -z ~ 10 15 20 25 30 35 9 Detaljerna diskuterade i förhållande till den femte aspekten är tillämpliga på motsvarande vis för den sjätte aspekten varigenom hänvisning görs till ovanstående diskussion.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning kommer i det följande beskrivas ytterligare med hänvisning till medföljande ritningar vilka visar en utföringsform av uppfinningen som ett icke-begränsande exempel.
Fig. 1 är ett blockschema för en föredragen utföringsform av en mätanordning enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 2 illustrerar schematiskt statorstorheter och summan därav för en trefasväxelströmsmaskin som en funktion av rotorposition.
Fig. 3 är ett flödesschema för ett förfarande för off-line-testning av en elmotor enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 4 är ett flödesschema för ett förfarande för off-line-testning av en elmotor enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 5 är ett flödesschema för ett förfarande för off-line-testning av en elmotor enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 6 illustrerar schematiskt trendning baserat på gemensamma fysikaliska statorstorheter.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Ett system, i vilket föreliggande uppfinning kan tillämpas kommerförst beskrivas med hänvisning till Fig. 1.
Med hänvisning till blockschemat i Fig. 1 kommer en föredragen utföringsform av en mätanordning 1 i enlighet med föreliggande uppfinning beskrivas. Mätanordningen 1 innefattar en styrenhet 2 vilken företrädesvis innefattar: en CPU 2a, ett programminne 2b, ett dataminne 2c, och en AID- omvandlare 2d. Mätanordningen innefattar vidare en mätkrets 6.
Mätanordningen 1 kan dessutom innefatta en skärm som är ansluten till styrenheten 2.
Mätanordningen 1 innefattar en vågformsgenerator 3, som är ansluten till styrenheten 2, vilken företrädesvis innefattar: en DIA-omvandlare 3a, ett rekonstruktionsfilter 3b och en effektförstärkare 3c.
Mätanordningen 1 innefattar ingångar för anslutning till ett testobjekt4.
Testobjektet 4 är en flerfasig växelströmsmaskin. Maskinen kan vara en tvåfasmaskin, en trefasmaskin, en sexfas- eller någon annan flerfas- Åïšsfifäïš* N'Äjiošïaëïziïyïššïï?13481?íšëíšflfærfiaätïrtiriçëï? 10 15 20 25 30 35 10 maskin. Maskinen kan vara en induktions- eller asynkronmaskin, enkel- eller dubbelmatad synkronmaskin, permanentmagnetsrotormaskin eller någon annan typ av maskin lämplig för testning i enlighet med föreliggande uppfinning. Maskinen kan vara en motor eller en generator. I Fig. 1 är testobjektet 4 en trefasväxelströmsmaskin. Testobjektet 4 innefattar tre statorlindningar 4-1, 4-2, 4-3 och en rotor 5 anordnad utmed en rotationsaxel.
Föreliggande uppfinning är användbar för både y- och deltakopplade trefas- maskiner.
Styrenheten 2 övervakar och styr vågformsgeneratorn 3 och mätkretsen 6 i enlighet med programinstruktioner lagrade i programminnet 2b, och registrerar och beräknar utdata i enlighet med givna program instruktioner, resultatet kan illustreras på en skärm. l synnerhet kan styrenheten 2 styra vågformsgeneratorn 3 till att generera en sinusformad testsignal vars frekvens företrädesvis är mellan 25 och 800 Hz för bestämning av de fysikaliska statorstorheterna hos testobjektet 4. En fördel med det uppfinningsenliga testförfarandet är att eftersom ingen vridning av rotorn är nödvändig, d.v.s. testet är ett off-line-test, så kan testsignalens spänning vara mycket mindre än testobjektets 4 drivspänning vilket därigenom minskar mätanordningens 1 effektbehov. l synnerhet kan mätanordningen 1 realiseras som en portabel, batteridriven anordning. Signalspänningen kan exempelvis vara t.ex. 1 V rms. Styrenheten 2 kan även styra vågformsgeneratorn 3 till att generera en likströmssignal för bestämning av resistansen hos testobjektets 4 statorlindningar.
Mätanordningen 1 kan bestämma strömmen (I) genom testobjektet 4, impedansen (Z), induktansen (L), fasvinkeln (Fi) och/eller resistansen (R) hos statorlindningarna 4-1, 4-2, 4-3 på sätt som är välbekanta inom området.
Mätkretsen 6 kan t.ex. innefatta en mätresistor som är ansluten i serie med statorlindningarna 4-1, 4-2, 4-3. Testsignalen appliceras och spänningsamplituden och fasen som orsakas över mätresistorn, svarande mot strömmen som flyter genom testobjektet, bestäms av styrenheten 2.
Mätkretsen 6 kan vidare innefatta detektorer för bestämning av spänningsamplituden och fasen över testobjektet 4. l synnerhet kan fasvinkeln Fi bestämmas som skillnaden mellan fasen hos den applicerade spänningen och fasen hos strömmen genom mätkretsens 6 mätresistor.
Genom applicering av både en likströmssignal och en sinusformad signal kan impedansen Z (d.v.s. både resistansen R och induktansen L) hos statorlindningarna 4-1, 4-2, 4-3 hos testobjektet 4 bestämmas. ïiï: äšeíš:gaaiaizaaånazïâtšššâïš” ßíšëërïaïáf-"ífläiï íwoïlxærnšëyëåšifflíiëêëfltïštïfiäšareïsåštê ansâškrtisægstexfhdes; Zfíïfíšïíïí íšvilèrwek 10 15 20 25 30 35 11 Programinstruktionerna som krävs av styrenheten 2 för att bestämma storheterna lagras i programminnet 2b.
I ett test i enlighet med föreliggande uppfinning påverkar rotorpositionen, d.v.s. rotorns 5 rotationsvinkel runt sin rotationsaxel, impedansen (Z), fasvinkeln (Fi) och induktansen (L) i statorlindningarna 4-1, 4-2, 4-3. Eftersom den relativa rotorpositionen skiljer sig för varje fas påverkar rotorn 5 varje statorlindning 4-1, 4-2, 4-3 olika. Detta resulterar i olika effektiva fysiska statorstorheter för olika rotorpositioner. l Fig. 2 illustreras de effektiva induktanserna L, fasvinklarna Fi, eller impedanserna Z för varje fas 4-1, 4-2, 4-3 hos ett felfritt testobjekt 4 som en funktion av rotorpositionen. Som snabbt framgår av Fig. 2 är de sinusformade vågformerna för faserna väsentligen identiska men fasförskjutna med 120° med avseende på varandra. Detta beror på det symmetriska anordnandet av statorlindningarna 4-1, 4-2, 4-3 med avseende på rotorns 5 rotationsaxel. I allmänhet beror fasförskjutningen på antalet faser. Det uppfinningsenliga förfarandet är lika tillämpligt även om vågformerna uppvisar andra former än sinusformade beroende på t.ex. anordnandet av statorlindningarna och rotorn.
P.g.a. det symmetriska anordnandet av statorlindningarna 4-1, 4-2, 4-3 är summan av impedans-, fasvinkel- eller induktansvärdena vid en första rotorposition lika med summan av impedans-, fasvinkel- eller induktansvärdena vid någon annan rotorposition, som illustrerat i Fig. 2.
Således kan en rotorpositionsoberoende gemensam fysikalisk statorstorhet bestämmas som summan av impedans-, fasvinkel eller induktansvärdena. l praktiken kan summan påverkas något av rotorpositionen, som illustrerat i Fig. 2, p.g.a. onoggrannheter under hopsättning av motorn, mätonoggranheter, mindre skillnader mellan statorlindningarna etc.
Variationen i summan kommer dock i allmänhet att vara mycket liten (mindre än 1%) för ett felfritt testobjekt 4.
För att kompensera för denna lilla variation kan som en valmöjlighet, ett referensvärde bestämmas som ett medelvärde av vilket antal referensvärden som helst som definierats ovan och bestämd för ett flertal rotorpositioner. Detta kan öka tillförlitligheten och noggrannheten i referensvärdet.
Således, i enlighet med föreliggande uppfinning kan ett första gemensamt fysikaliskt statorstorhetvärde (eller kortare ”referensvärde") bestämmas för ett felfritt testobjekt 4. Referensvärdena antas vara bestämda vid tiden t=0. Någon eller en kombination av: resistans (R), induktans (L), ïfëírzgïfåíšíïêfßíl-fïßfå 1 10 15 20 25 30 35 12 fasvinkel (Fi) eller impedans (Z) värdena kan bestämmas för varje statorlindning. Något eller en kombination av följande referensvärden kan sedan bestämmas enligt följande: Lfef = |-1(t=Û) + |-2(T=Û) + La(t=0) Rfef = R1(f=0) + R2(t=0) + R3(l=0) Zref = Z1(t=Û) "' Z2(t=Û) + Z3(f=Û) (L/Rxef = (L/R)1(t=0) + (l-/R)2(t=0) + (L/R)s(t=0) (R/Ufef = (R/L)1(l=0) + (R/L)2(t=0) + (R/L)a(l=0) Firef = Fi1(t=0) + Fi2(t=0) + Fi3(t=O) där index 1, 2, 3 anger statorlindningen som värdet är bestämt för. Det understryks att induktansvärdena L1-3 ska bestämmas för en gemensam första rotorposition eftersom de påverkas av rotorpositionen. Detta gäller även för impedansvärdena 21-3 och fasvinklarna Fi1-3. Däremot är det inte nödvändigt för resistansvärdena eftersom de i allmänhet inte påverkas av rotorpositionen. Vidare, om man bestämmer mer än ett referensvärde är det inte nödvändigt att bestämma dem för samma rotorposition.
Genom bestämning av summan av impedanserna för varje statorlindning 4-1, 4-2, 4-3 kan ändringar i både resistans och induktans bestämmas samtidigt. Detta gäller även för summan av fasvinklarna eftersom fasvinklarna hos varje statorlindning är beroende av både resistansen och induktansen.
Storleken på referensvärdena är beroende av det specifika för testobjektet 4. Således är referensvärdena unika och karaktäristiska för varje testobjekt 4.
Något av referensvärdena kan senare användas för att på ett bekvämt vis bestämma om testobjektets 4 tillstånd har försämrats vid en senare tid t=T > 0. Genom bestämning av någon eller en kombination av resistansen (R), induktansen (L), fasvinkeln (Fi) eller impedansen (Z) hos varje statorlindning hos testobjektet 4 vid en andra rotorposition kan en andra gemensam fysikalisk statorstorhet (eller kortare ”testvärde”) bestämmas. Den andra rotorpositionen kan vara vilken rotorposition som helst, d.v.s. den kan vara samma som den första rotorpositionen för vilken referensvärdena bestämdes, eller kan den vara skild från den första rotorpositionen. Någon eller en kombination av följande testvärden kan sedan bestämmas enligt följande: l-test = |-1(t=T) + |-2(t=T) + |-3(t=T) Rest = R1(I=T) + R2(1=T)+ Rs(f=T) *l VNO7Äí§l'1':fš:;“«šš šwa2l “ígätflzt- 'šfiíltïflí É*ïíÖ=-'l{*i7ïfš i æfzsvß” 10 15 20 25 30 35 13 Ztest = Z1(t=T) + ZZÜFT) + Z3(t=T) (L/R)1esi= (L/R)1(t=T) + (I-/R)2(I=T) + (L/R)s(t=T) (R/Lllesi = (R/L)1(I=T) + (R/L)2(f=T) + (R/L)3(I=T) Fites, = Fi1(t=T) + Fi2(t=T) + Fi3(t=T) där index 1, 2, 3 anger statorlindningen som värdet är bestämt för. Det understryks att induktansvärdena L1_3 ska bestämmas för en gemensam andra rotorposition eftersom de påverkas av rotorpositionen. Detta gäller även för impedansvärdena 21-3 och fasvinklarna Fi1-3. Däremot är det inte nödvändigt för resistansvärdena eftersom de i allmänhet inte påverkas av rotorpositionen.
Om testobjektets motsvarande tidigare bestämda referensvärde, fastställt vid den första rotorpositionen, skiljer sig från testvärdet, fastställt vid en andra rotor position (t.ex. om Zlest skiljer sig från Zæf), antyder det ett feltillstånd i testobjektet. Även om referens- och testvärdena ovan bestämdes som summor av statorstorheterna så kan referens- och testvärdena alternativt bestämmas som medelvärden av motsvarande statorstorheter. T.ex. kan ett impedansreferensvärde och motsvarande impedanstestvärde bestämmas som: Zæf = (1/3) Z1(t=0) + (1 /3) Z2(t=O) + (1/3) Z3(t=0) Z1es1= (1/3) Z1(t=T) + (1/3) Z2(t=T) + (1/3) Z3(t=T) Uttrycken t=0 och t=T i ekvationerna ovan ska inte tolkas snävt så att de fysikaliska statorstorheterna behöver bestämmas samtidigt. Beroende på testförhållandena och den specifika mätanordníngen kan de fysikaliska statorstorheterna bestämmas samtidigt eller individuellt och sekventiellt (d.v.s. någon tid går mellan varje bestämning av en statorlindnings fysikaliska statorstorhet). De fysikaliska statorstorheterna för alla statorlindningar ska dock bestämmas för en gemensam rotorposition, d.v.s. för samma rotorposition.
De fysikaliska statorstorheterna kan bestämmas medan rotom är fix, d.v.s. icke roterande. De fysikaliska statorstorheterna kan också bestämmas medan rotorn roterar. I sådant fall kan de fysikaliska statorstorheterna hos samtliga statorlindningar bestämmas samtidigt vid en ögonblicklig rotorposition. Alternativt kan genom användning av en vinkelsensor de fysikaliska statorstorheterna bestämmas sekventiellt genom bestämning av en fysikalisk statorstorhet hos en första statorlindning vid en ögonblicklig rotorposition, väntan tills rotorn har roterat ett helt varv, och sedan l 1 10 15 20 25 30 35 14 bestämning av en fysikalisk statorstorhet hos en andra statorlindning. Denna procedur kan upprepas tills de fysikaliska statorstorheterna hos alla statorlindningar har bestämts.
Med hänvisning till flödesschemat i Fig. 3 kommer ett testförfarande i enlighet med en första aspekt av föreliggande uppfinning beskrivas.
Företrädesvis är det känt att testobjektet är felfritt.
I steg 300 startas vågformsgeneratorn 3, därigenom genereras en periodisk testsignal mellan 25 och 800 Hz och 1 V rms, vilken appliceras på testobjektet 4. Företrädesvis genereras både en periodisk testsignal och en likströmssignal och appliceras på testobjektet 4 i turordning. Dock är det lika möjligt att applicera en första och en andra testsignal vilka båda har en frekvens som skiljer sig från noll (d.v.s. icke likström), eller att applicera en enda växelströmstestsignal.
I steg 301 bestäms den fysikaliska statorstorheten för varje statorlindning hos testobjektet 4 vid en första rotorposition. I synnerhet kan de fysikaliska statorstorheterna bestämmas medan rotorn är fix, d.v.s. icke roterande. Som tidigare beskrivits kan de fysikaliska statorstorheterna också bestämmas medan rotorn roterar. I sådant fall kan de fysikaliska statorstorheterna hos alla statorlindningar bestämmas samtidigt vid en ögonblicklig rotorposition, d.v.s. alla induktansvärden L1-3, fasvinklar Fi1.3 och/eller alla impedansvärden 21.3 bestäms vid samma rotorposition.
I steg 302 bestäms referensvärdet, d.v.s. den första gemensamma fysikaliska statorstorheten, genom summering av de bestämda fysikaliska statorstorheterna som beskrivits ovan.
I steg 303 lagras referensvärdet för senare användning.
Referensvärdet kan lagras i mätanordningens 1 dataminne 2c, lagras i en databas i en server för senare återhämtning över ett nätverk såsom Internet.
Alternativt eller dessutom kan referensvärdet skrivas ut på ett datablad eller på testobjektet 4 vilket medger snabb och bekväm åtkomst. instruktionerna som krävs av styrenheten 2 för att utföra ovan beskrivna förfarande kan lagras som datorinstruktioner i programminnet 2b.
Med hänvisning till flödesschemat i Fig. 4 kommer ett testförfarande i enlighet med en andra aspekt av föreliggande uppfinning beskrivas varvid ett testobjekt vars tillstånd är okänt kan bestämmas.
I steg 400 startas vågformsgeneratorn 3, därigenom genereras en periodisk testsignal, företrädesvis mellan 25 och 800 Hz och 1 V rms, vilken appliceras på testobjektet 4. Företrädesvis genereras både en periodisk t .Lzïšffagïkišïëšlïlíšñfíwwíâffšfišíïïïêwëšvefasä 10 15 20 25 30 35 15 testsignal och en likströmssignal och appliceras på testobjektet 4 i turordning.
Dock är det lika möjligt att applicera en första och en andra testsignal vilka båda har en frekvens som skiljer sig från noll (d.v.s. icke likström), eller att applicera en enda växelströmstestsignal.
I steg 401 bestäms de fysikaliska statorstorheterna för varje statorlindning hos testobjektet 4 vid en andra rotorposition. I synnerhet kan de fysikaliska statorstorheterna bestämmas medan rotorn är fix, d.v.s. icke roterande. Som tidigare beskrivits kan de fysikaliska statorstorheterna också bestämmas medan rotorn roterar. l så fall kan de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna bestämmas samtidigt vid en ögonblicklig rotorposition, d.v.s. alla induktansvärden L1-3, fasvinklar Fi1-3 och/eller alla impedansvärden 21-3 bestäms vid samma rotorposition. l steg 402 bestäms testvärdet, d.v.s. den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten, genom summering av de bestämda fysikaliska statorstorheterna som beskrivits ovan. l steg 403 jämförs testvärdet med en tidigare bestämd första gemensam fysikalisk statorstorhet, d.v.s. en referens.
Om testvärdet skiljer sig från motsvarande referensvärde bestäms ett feltillstånd hos testobjektet 4. I så fall genererar styrenheten 2 en signal.
Signalen kan överföras till skärmen och omvandlas till en visuell representation. Alternativt kan signalen omvandlas på något annat vis för att kommuniceras till en person, eller dator, som utför och/eller övervakar testningen. Alternativt kan testvärdet förmedlas till en person via skärmen och personen kan manuellt fastställa ett feltillstånd i testobjektet genom att jämföra testvärdet med referensvärdet. Som tidigare beskrivits kan referensvärdet lagras i dataminnet 2c eller i en server på ett nätverk, eller skrivas ut på ett datablad eller på testobjektet 4. instruktionerna som krävs av styrenheten 2 för att utföra ovan nämnda förfarande kan lagras som datorinstruktioner i programminnet 2b.
Den första gemensamma fysikaliska statorstorheten är företrädesvis en tidigare bestämd gemensam fysikalisk statorstorhet bestämd som en summa av samma fysikaliska statorstorheter som den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten och för samma testobjekt 4. Den första gemensamma fysikaliska statorstorheten kan ha bestämts för en första rotorposition som skiljer sig från eller är lika med den andra rotorpositionen.
För att öka testningens tillförlitlighet kan ett feltillstånd bestämmas om testvärdet skiljer sig från motsvarande referensvärde med mer än ett s. mívíå ïšíšïl' Alšälfïfiëfïfëš TENWNG! 'rarrxälykåššïï2 i íléšfri 'išíaåšvâïséêïtštfirëgïiêíšíiïlêêêfïš ”i Üàñ Äfiwëverts k æzsöknšzëgsta; 10 15 20 25 30 35 16 tröskelvärde. Detta minskar felaktiga felbestämningar p.g.a. mätonoggrannheter, mätfel, eller den mindre påverkan rotorpositionen har på induktans- eller impedanssummorna som beskrivits ovan.
Alternativt, eller utöver ovan beskrivna testförfaranden kan mätdata i form av flera testvärden bestämmas vid flera rotorpositioner och/eller vid flera olika tidpunkter. T.ex. kan testvärden bestämmas vid regelbundna tidsintervall. Trenden i mätdata över tid kan sedan bestämmas. Detta kan vara användbart under diagnos av ett testobjekt för att utvärdera när eller varför ett fel i ett testobjekt uppträdde. Detta kan också vara användbart i förutseende underhållstillämpningar för att bistå med att förutse och/eller detektera fel innan de uppträder. Om nämnda mätdata uppvisar en ökande eller minskande trend över ett tillräckligt tidsintervall (t.ex. minst två efterföljande testtillfällen) kan ett fel hos testobjektet förutses.
Mätanordningen kan, vid bestämning av en sådan trend, förutse ett feltillstånd hos testobjektet.
I enlighet med denna utföringsform är det inte nödvändigt att bestämma ett referensvärde. D.v.s. den förutseende testmetoden kan användas i kombination med ovan beskrivna testmetoder eller som en separat testmetod.
Med hänvisning till flödesschemat i Fig. 5 kommer ett förfarande för testning av ett testobjekt 4 i enlighet med en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning att beskrivas. Det är företrädesvis känt att testobjektet 4 är felfritt.
I steg 500 startas vågformsgeneratorn 3, därigenom genereras en periodisk testsignal, företrädesvis mellan 25 och 800 Hz och 1 V rms, vilken appliceras på testobjektet 4. Företrädesvis genereras både en periodisk testsignal och en likströmssignal och appliceras på testobjektet 4 i turordning.
Dock är det lika möjligt att applicera en första och en andra testsignal vilka båda har en frekvens som skiljer sig från noll (d.v.s. icke likström), eller att applicera en enda växelströmstestsignal.
I steg 501 bestäms den fysikaliska statorstorheten för varje statorlindning hos testobjektet 4 vid en första rotorposition. I synnerhet kan de fysikaliska statorstorheterna bestämmas medan rotorn är fix, d.v.s. icke roterande. Som tidigare beskrivits kan de fysikaliska statorstorheterna också bestämmas medan rotorn roterar. I så fall kan de fysikaliska statorstorheterna hos alla statorlindningar bestämmas samtidigt vid en ögonblicklig Svens-K êëlïfš 10 15 20 25 30 35 17 rotorposition, d.v.s. alla induktansvärden L1-3, fasvinklar Fi1-3 och/eller alla impedansvärden 21-3 bestäms vid samma rotorposition.
I steg 502 bestäms ett första testvärde, d.v.s. en första gemensam fysikalisk statorstorhet, genom summering av de bestämda fysikaliska statorstorheterna som beskrivits ovan.
I steg 503 lagras det första testvärdet för senare användning. Det första testvärdet kan lagras i mätanordningens 1 dataminne 2c, eller lagras i en databas i en server för senare återhämtning över ett nätverk såsom Internet.
I steg 504 upprepas stegen 501 till 503 varigenom ett andra testvärde, t.ex. en andra gemensam fysikalisk statorstorhet för en andra rotorposition bestäms och lagras. De första och andra testvärdena hänför sig till samma fysikaliska storhet. Steg 504 utförs företrädesvis vid ett efterföljande test- och/eller servicetillfälle skilt från det första tillfället med något tidsintervall. l steg 505 bestäms en gemensam fysikalisk statorstorhetstrend baserat på de första och andra testvärdena. Även om trenden i denna exemplariska utföringsform är baserad på de första och andra testvärdena kan trenden företrädesvis baseras på ett flertal testvärden bestämda vid flera olika test- och/eller servicetillfällen. Detta kan ge en mer noggrann trendbestämning. Trenden kan bestämmas genom interpolering mellan testvärdena.
Fig. 6 illustrerar ett exemplariskt testresultat innefattande ett flertal testvärden, X, såväl som trendkurvor. Som indikerat kan trenden vara linjär (trendkurva 6-1) eller polynomiell av någon ordning (trendkurva 6-3). Andra kurvanpassningstekniker, såsom exponentiella eller logaritmiska kan också användas.
I steg 506 analyseras testobjektets 4 tillstånd baserat på den gemensamma fysikaliska statorstorhetstrenden enligt vad som kommer beskrivas i detalj nedan.
Eventuellt kan mätanordningen 1 uppskatta en tredje gemensam fysikalisk statorstorhet baserat på testvärdena. Uppskattningen kan bestämmas genom extrapolering baserat på testvärdena. Den tredje gemensamma fysikaliska statorstorheten bildar således en förutsägelse av det framtida tillståndet hos testobjektet 4. Speciellt kan ett feltillstånd hos testobjektet 4 förutses om den tredje gemensamma fysikaliska statorstorheten faller utanför ett förutbestämt intervall (intervall R i Fig. 6a).
Alternativt, kan en tidpunkt (tid P i Fig. 6a) vid vilken en uppskattad tredje ß"lïlfïšk.åš"šlnlí~fífï šïïl-ïšïäffïíïfšxšïï åšêlwâlïfëšåyïšššfiíïÉífifåílt ?5ïf~}xfš3ï iëíiïsüa 134%? Yß 10 15 20 25 18 gemensam fysikalisk statorstorhet når ett förutbestämt värde (värde V i Fig. 6a) förutses baserat på trenden. Olika storlekar på de förutbestämda värdena kan användas för att förutse olika grader av allvar i testobjektets 4 tillstånd.
T.ex. kan beroende på valet av förutbestämt värde tidpunkten indikera en förutsedd tid för ett fatalt fel hos testobjektet 4 eller en förutsedd tid för ett mindre allvarligt feltillstånd i testobjektet 4.
Eventuellt kan ett feltillstånd hos testobjektet 4 bestämmas om trenden som är baserad på testvärdena (trendkurva 6-3 i Fig. 6b) avviker från en förutbestämd trend (förutbestämda trendkurva 6-5 i Fig. 6b). Pålitligheten i testningen kan ökas genom att tillåta viss skillnad mellan trenden och den förutbestämda trenden utan att fastställa ett feltillstånd. Den förutbestämda trenden kan vara en positiv trend i de gemensamma fysikaliska statorstorheterna eller en negativ trend i de gemensamma fysikaliska statorstorheterna. Alternativt kan den förutbestämda trenden svara mot en konstant gemensam fysikalisk statorstorhet. l allmänhet kan den förutbestämda trenden baseras på ett flertal testvärden bestämda under hela livstiden för ett flertal testobjekt, och kan således innefatta intervall med både positiv trend, negativ trend och intervall svarande mot konstanta gemensamma fysikaliska statorstorheter (som i förutbestämda trendkurva 6-5 i Fig. 6b). instruktionerna som krävs av styrenheten 2 för att utföra ovan beskrivna förfarande kan lagras som datorinstruktioner i programminnet 2b.
Det avses att det finns flera modifieringar av utföringsformerna som beskrivits häri vilka fortfarande är inom omfånget av uppfinningen såsom den definieras i de bifogade kraven.
V:*-._A_l\i<><'>rr-i: ainfæiïäkriizigfi

Claims (38)

10 15 20 25 30 35 1 9 PATENTKRAV
1. Förfarande för off-Iine-testning av en flerfasig växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel, vilket förfarande innefattar: bestämning, vid en första rotorposition, av en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje stator- lindning, och bestämning av en första gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de bestämda fysikaliska statorstorheterna hos stator- lindningarna.
2. Förfarande enligt krav 1, varvid den fysikaliska statorstorheten hos varje statorlindning innefattar någon eller en grupp av: en impedans, Z, en induktans, L, en fasvinkel, Fi, en resistans, R, och en kvot av en induktans, L, och en resistans, R, hos varje statorlindning.
3. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid summeringen vidare innefattar viktning av de fysikaliska statorstorheterna så att den första gemensamma fysikaliska statorstorheten bildar ett medelvärde av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna.
4. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid den första rotorpositionen är fix under bestämningen av de fysikaliska statorstorheterna.
5. Förfarande för off-Iine-testning av en flerfasig växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel, vilket förfarande innefattar: bestämning, vid en andra rotorposition, av en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, bestämning av en andra gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de bestämda fysikaliska statorstorheterna hos stator- lindningarna, jämförelse av den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten med en tidigare bestämd första gemensam fysikalisk statorstorhet, och bestämning av ett feltillstånd hos nämnda flerfasiga växelströms- sezëaafßïioawz 1 fiïwits: sem: 10 15 20 25 30 35 20 maskin om den första gemensamma fysikaliska statorstorheten skiljer sig från den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten.
6. Förfarande enligt krav 5, varvid den fysikaliska statorstorheten hos varje statorlindning innefattar någon eller en grupp av: en impedans, Z, en induktans, L, en fasvinkel, Fi, en resistans, R, och en kvot av en induktans, L, och en resistans, R, hos varje statorlindning.
7. Förfarande enligt något av kraven 5 till 6, varvid summeringen vidare innefattar viktning av de fysikaliska statorstorheterna så att den andra gemensamma statorstorheten bildar ett medelvärde av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna.
8. Förfarande enligt något av kraven 5 till 7, varvid den första gemensamma fysikaliska statorstorheten svarar mot en gemensam fysikalisk statorstorhet fastställd för den flerfasiga växelströmsmaskinen i ett fungerande tillstånd.
9. Förfarande enligt något av kraven 5 till 8, varvid den andra rotorpositionen är fix under bestämningen av de fysikaliska statorstorheterna.
10. Förfarande enligt något av kraven 5 till 9, varvid feltillståndet bestäms om den första gemensamma fysikaliska statorstorheten skiljer sig från den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten med mer än ett tröskelvärde.
11.Förfarande enligt något av kraven 5 till 10, varvid den första gemensamma fysikaliska statorstorheten bestäms för en första rotorposition som skiljer sig från den andra rotorpositionen.
12.Apparat för off-line-testning av en flerfasig växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel, vilken apparat innefattar: ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma, vid en första rotorposition, en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, och ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma en första ~@ Nnïamfiwâïåtâdñtfiïßvwë ïï9f&m2tü4Ûë7šM$vews« 10 15 20 25 30 35 21 gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de bestämda fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna.
13.Apparat enligt krav 12, varvid den fysikaliska statorstorheten hos varje statorlindning innefattar någon eller en grupp av: en impedans, Z, en induktans, L, en fasvinkel, Fi, en resistans, R, och en kvot av en induktans, L, och en resistans, R, hos varje statorlindning.
14.Apparat enligt något av kraven 12 till 13, varvid summeringen vidare innefattar viktning av de fysikaliska statorstorheterna så att den första gemensamma fysikaliska statorstorheten bildar ett medelvärde av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna.
15.Apparat enligt något av kraven 12 till 14, varvid den första rotorpositionen är fix under bestämningen av de fysikaliska statorstorheterna.
16.Apparat för off-line-testning av en flerfasig växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel, vilken apparat innefattar: ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma, vid en andra rotorposition, en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma en andra gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de bestämda fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna, ett elektroniskt kretssystem anordnat att jämföra den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten med en tidigare bestämd första gemensam fysikalisk statorstorhet, och ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma ett feltillstånd hos nämnda flerfasiga växelströmsmaskin om den första gemensamma fysikaliska statorstorheten skiljer sig från den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten.
17.Apparat enligt krav 16, varvid den fysikaliska statorstorheten hos varje statorlindning innefattar någon eller en grupp av: en impedans, Z, en induktans, L, en fasvinkel, Fi, en resistans, R, och en kvot av en induktans, L, :f:\3ee1;1sf ansökning . .všjšflšíïštwï .fïïfšïfïïiyfkwïïÉïíïjkäfïl' zïiïišåyfàšššwï2^z íßfll-Ü* ïšïffštfêrfiåšfïfllVëgXÉÉÉÛQïÉÉÉQåJQ1 Call? 1 ^3”íå'è_ . 10 15 20 25 30 35 22 och en resistans, R, hos varje statorlindning.
18.Apparat enligt något av kraven 16 till 17, varvid summeringen vidare innefattar viktning av de fysikaliska statorstorheterna så att den andra gemensamma statorstorheten bildar ett medelvärde av de fysikaliska statorstorheter hos statorlindningarna.
19.Apparat enligt något av kraven 16 till 18, varvid den första gemensamma fysikaliska statorstorheten svarar mot en gemensam fysikalisk statorstorhet fastställd för den flerfasiga växelströmsmaskinen i ett fungerande tillstånd.
20.Apparat enligt något av kraven 16 till 19, varvid den andra rotorpositionen är fix under bestämningen av de fysikaliska statorstorheterna.
21. .Apparat enligt något av kraven 16 till 20, varvid feltillståndet bestäms om den första gemensamma fysikaliska statorstorheten skiljer sig från den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten med mer än ett tröskelvärde.
22.Apparat enligt något av kraven 16 till 21, varvid den första gemensamma fysikaliska statorstorheten bestäms för en första rotorposition som skiljer sig från den andra rotorpositionen.
23. Förfarande för off-line-testning av en flerfaslg växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel, vilket förfarande innefattar: bestämning, vid en första rotorposition, av en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, bestämning av en första gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna bestämda vid den första rotorpositionen, bestämning, vid en andra rotorposition, av en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, bestämning av en andra gemensam fysikalisk statorstorhet genom aztwfßëslaïšsïïf ß,:flë>>f«_l1>f>:ïfï:\sfïgzafzlfïteiyfwssï"t:f win; ~."\:^ 10 15 20 25 30 35 23 summering av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna bestämda vid den andra rotorpositionen, och bestämning av en gemensam fysikalisk statorstorhetstrend baserad på den första gemensamma fysikaliska statorstorheten och den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten.
24. Förfarande enligt krav 23, vidare innefattande, baserat på nämnda trend, uppskattning av en tredje gemensam fysikalisk statorstorhet.
25. Förfarande enligt krav 24, vidare innefattande förutseende av ett feltillstånd hos nämnda flerfasiga växelströmsmaskin om den tredje gemensamma fysikaliska statorstorheten faller utanför ett förutbestämt intervall.
26. Förfarande enligt krav 23, vidare innefattande, baserat på nämnda trend, förutseende av en tidpunkt vid vilken en tredje gemensam fysikalisk statorstorhet når ett förutbestämt värde.
27.Förfarande enligt krav 23, vidare innefattande bestämning av ett feltillstånd hos nämnda flerfasiga växelströmsmaskin om nämnda trend avviker från en förutbestämd trend.
28. Förfarande enligt krav 27, varvid den förutbestämda trenden svarar mot en konstant gemensam fysikalisk statorstorhet.
29. Förfarande enligt något av kraven 23 till 28, varvid den första rotorpositionen och den andra rotorpositionen är olika.
30. Förfarande enligt något av kraven 23-29, varvid den fysikaliska statorstorheten hos varje statorlindning innefattar någon eller en grupp av: en impedans, Z, en induktans, L, en fasvinkel, Fi, en resistans, R, och en kvot av en induktans, L, och en resistans, R, hos varje statorlindning.
31. .Apparat för off-line-testning av en flerfasig växelströmsmaskin, vilken maskin innefattar minst två statorlindningar, och en rotor anordnad längs en rotationsaxel, vilken apparat innefattar: ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma, vid en första .f :, :ssfïiïí .f>.rzawarr:fu”ïawr\sflmffëaa-gäszrxz 1 sas: rf:=s.f.ßva~s:slts,sflgazßfšssssg: :rsjßævevlsx 10 15 20 25 30 35 24 rotorposition, en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma en första gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna bestämda vid den första rotorpositionen, ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma, vid en andra rotorposition, en fysikalisk statorstorhet hos varje statorlindning genom applicering av en testsignal på varje statorlindning, ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma en andra gemensam fysikalisk statorstorhet genom summering av de fysikaliska statorstorheterna hos statorlindningarna bestämda vid den andra rotorpositionen, och ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma en gemensam fysikalisk statorstorhetstrend baserad på den första gemensamma fysikaliska statorstorheten och den andra gemensamma fysikaliska statorstorheten.
32.Apparat enligt krav 31, vidare innefattande ett elektroniskt kretssystem anordnat att uppskatta en tredje gemensam fysikalisk statorstorhet baserat på nämnda trend.
33.Apparat enligt krav 32, vidare innefattande ett elektroniskt kretssystem anordnat att förutse ett feltillstånd hos nämnda flerfasiga växelströmsmaskin om den tredje gemensamma fysikaliska statorstorheten faller utanför ett förutbestämt intervall.
34.Apparat enligt krav 31, vidare innefattande ett elektroniskt kretssystem anordnat att förutse en tidpunkt vid vilken en tredje gemensam fysikalisk statorstorhet når ett förutbestämt värde, baserat på nämnda trend.
35.Apparat enligt krav 31, vidare innefattande ett elektroniskt kretssystem anordnat att bestämma ett feltillstånd hos nämnda flerfasiga växelströmsmaskin om nämnda trend awiker från en förutbestämd trend.
36.Apparat enligt krav 35, varvid den förutbestämda trenden svarar mot en konstant gemensam fysikalisk statorstorhet. :iWHÉÅYÉrÉ-Ff “š 25
37.Apparat enligt något av kraven 31 till 36, varvid den första rotorpositionen och den andra rotorpositionen är olika.
38.Apparat enligt något av kraven 31 till 37, varvid den fysikaliska statorstorheten hos varje statorlindning innefattar någon eller en grupp av: en impedans, Z, en induktans, L, en fasvinkel, Fi, en resistans, R, och en kvot av en induktans, L, och en resistans, R, hos varje statorlindning. 'Éäííšfiïßmšï flíšäífïštwšifwå-ET: ïalfï' rnššvïšššvïiälê (ÄH
SE0802394A 2008-11-13 2008-11-13 Förfarande och apparat för off-line testning av flerfasiga växelströmsmaskiner SE534522C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0802394A SE534522C2 (sv) 2008-11-13 2008-11-13 Förfarande och apparat för off-line testning av flerfasiga växelströmsmaskiner
EP09826376.7A EP2366112B1 (en) 2008-11-13 2009-11-13 Method and apparatus for off-line testing of multi-phase alternating current machines
DK09826376.7T DK2366112T3 (en) 2008-11-13 2009-11-13 METHOD AND APPARATUS FOR OFF-LINE TEST OF MULTIPLE-PH AC
ES09826376T ES2714209T3 (es) 2008-11-13 2009-11-13 Método y aparato para prueba fuera de línea de máquina de corriente alterna multifase
PL09826376T PL2366112T3 (pl) 2008-11-13 2009-11-13 Sposób i urządzenie do testowania w stanie odłączonym wielofazowych urządzeń prądu przemiennego
US13/129,231 US8957698B2 (en) 2008-11-13 2009-11-13 Method and apparatus for off-line testing of multi-phase aternating current machines
PCT/SE2009/051296 WO2010056197A1 (en) 2008-11-13 2009-11-13 Method and apparatus for off-line testing of multi-phase alternating current machines
US14/604,078 US9395415B2 (en) 2008-11-13 2015-01-23 Method and apparatus for off-line testing of multi-phase alternating current machines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0802394A SE534522C2 (sv) 2008-11-13 2008-11-13 Förfarande och apparat för off-line testning av flerfasiga växelströmsmaskiner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0802394A1 true SE0802394A1 (sv) 2010-05-14
SE534522C2 SE534522C2 (sv) 2011-09-20

Family

ID=42170159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0802394A SE534522C2 (sv) 2008-11-13 2008-11-13 Förfarande och apparat för off-line testning av flerfasiga växelströmsmaskiner

Country Status (7)

Country Link
US (2) US8957698B2 (sv)
EP (1) EP2366112B1 (sv)
DK (1) DK2366112T3 (sv)
ES (1) ES2714209T3 (sv)
PL (1) PL2366112T3 (sv)
SE (1) SE534522C2 (sv)
WO (1) WO2010056197A1 (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI391685B (zh) * 2009-10-16 2013-04-01 Ind Tech Res Inst 繞線製品檢測機台及其層間短路之檢測方法
US8941961B2 (en) 2013-03-14 2015-01-27 Boulder Wind Power, Inc. Methods and apparatus for protection in a multi-phase machine
US9413163B2 (en) 2014-06-19 2016-08-09 Texas Instruments Incorporated Motor fault detector
US9618582B2 (en) * 2014-10-30 2017-04-11 Delphi Technologies, Inc. System and method of electric motor fault detection
CN105932686B (zh) * 2016-05-20 2018-06-15 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司 将发电厂厂用工作电机替换为同步电动机的方法
CN106597205B (zh) * 2016-11-08 2018-12-18 珠海格力电器股份有限公司 一种无刷电机接线状态检测方法、装置和驱动器
CN106950495A (zh) * 2017-02-27 2017-07-14 深圳腾势新能源汽车有限公司 电动汽车下线检测方法及装置
US10274542B1 (en) 2018-11-27 2019-04-30 Professional Generator Testers LLC Electrical generator testing appliance
CN111965541B (zh) * 2020-08-18 2021-06-18 杭州核诺瓦科技有限公司 检测电机磁回路槽楔、气隙、转子断条状态的装置及方法
GB2610245A (en) * 2021-08-24 2023-03-01 Eaton Intelligent Power Ltd Motor tester and method for testing an electric motor over time

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0687642B2 (ja) 1986-12-15 1994-11-02 株式会社日立製作所 回転電機の回転子巻線異常診断装置
GB9217761D0 (en) * 1992-08-21 1992-10-07 British Tech Group Method of and apparatus for determining a rotor displacement parameter
DE69401256T2 (de) * 1993-09-17 1997-05-28 Fuji Electric Co Ltd Steuergerät bzw. Steuerverfahren und Gerät und Verfahren zur Feststellung eines Fehlfunktionierens eines Wechselstrommotors
US5612601A (en) 1993-11-22 1997-03-18 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Method for assessing motor insulation on operating motors
JP3187642B2 (ja) 1994-02-25 2001-07-11 関西電力株式会社 電気機器の異常検出方法及び回転電機の異常検出装置
US5488281A (en) 1994-09-28 1996-01-30 Allen-Bradley Company, Inc. Method and apparatus for predicting winding failure using zero crossing times
US6014598A (en) * 1996-06-28 2000-01-11 Arcelik A.S. Model-based fault detection system for electric motors
US6043664A (en) 1997-06-06 2000-03-28 General Electric Company Method and apparatus for turn fault detection in multi-phase AC motors
US6774664B2 (en) * 1998-09-17 2004-08-10 Danfoss Drives A/S Method for automated measurement of the ohmic rotor resistance of an asynchronous machine
US6335631B2 (en) 1998-12-07 2002-01-01 General Electric Company Induction machine asymmetry detection instrument and method
JP3715556B2 (ja) 2001-07-13 2005-11-09 アスモ株式会社 モータ検査装置及びモータ検査方法並びにモータ製造方法
JP4062939B2 (ja) 2002-03-14 2008-03-19 Jfeスチール株式会社 交流電動機の回転子異常検出方法及び回転子異常検出装置
DK1718983T3 (da) * 2004-02-24 2008-11-03 Lenze Drive Systems Gmbh Fremgangsmåde til detektion af en elektrisk flerfasemaskine
SE0401128D0 (sv) * 2004-04-29 2004-04-29 Subsee Ab Mätinstrument
US7483796B2 (en) 2004-12-08 2009-01-27 Trw Automotive U.S. Llc Method and apparatus for determining faults in an electric assist steering system
US7382138B1 (en) 2006-09-29 2008-06-03 Reliance Electric Technologies, Llc System and method for non-destructive testing of rotors
GB0707672D0 (en) 2007-04-20 2007-05-30 Melexis Nv Rotor orientation detection in brushless dc motors
SE532537C2 (sv) 2007-06-12 2010-02-16 Subsee Ab Anordning och förfarande för off-line testning av en elmotor

Also Published As

Publication number Publication date
US8957698B2 (en) 2015-02-17
US20150130504A1 (en) 2015-05-14
PL2366112T3 (pl) 2019-07-31
SE534522C2 (sv) 2011-09-20
ES2714209T3 (es) 2019-05-27
EP2366112A4 (en) 2014-07-16
DK2366112T3 (en) 2019-04-23
EP2366112A1 (en) 2011-09-21
EP2366112B1 (en) 2019-01-23
US9395415B2 (en) 2016-07-19
WO2010056197A1 (en) 2010-05-20
US20110304351A1 (en) 2011-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE0802394A1 (sv) Förfarande och apparat för off-line testning av flerfasiga växelströmsmaskiner
BR112014002484B1 (pt) método e dispositivo para testar um isolamento em uma máquina elétrica durante a operação da máquina
US20160216334A1 (en) Fault detection and diagnosis
BR102014008333B1 (pt) método e sistema para detectar falhas
KR101169797B1 (ko) 3상 유도전동기의 고정자 권선 고장 진단시스템
KR101169796B1 (ko) 유도 전동기의 회전자바 고장 진단시스템
SE532537C2 (sv) Anordning och förfarande för off-line testning av en elmotor
KR20130084775A (ko) 유도 전동기의 회전자 결함 진단 장치, 방법 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체
JPWO2020208743A1 (ja) 電動機設備の異常診断装置、電動機設備の異常診断方法、および電動機設備の異常診断システム
KR100823723B1 (ko) 인버터구동 교류전동기의 고정자권선 결함 진단 장치 및방법
Kowalski et al. Stator faults diagnosis of the converter-fed induction motor using symmetrical components and neural networks
Stojičić et al. Monitoring of rotor bar faults in induction generators with full-size inverter
KR100901855B1 (ko) 삼상 교류 회전 기기 절연 상태 진단 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체
Wolbank et al. Monitoring of partially broken rotor bars in induction machine drives
WO2013130048A1 (en) Method and system for determining dc bus leakage
KR101950385B1 (ko) 유도 전동기 및 부하의 진단 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체
Drif et al. The instantaneous power factor approach for rotor cage faults diagnosis in three-phase induction motors
Bacha et al. Comparative investigation of diagnosis media of stator voltage asymmetry and rotor broken bars in induction machines
Sheikh et al. A new method for detection of unbalanced voltage supply through rotor harmonics and symbolic state dynamics
JP6588261B2 (ja) 絶縁監視装置およびインバータ装置
Bikfalvi et al. Rotor Fault Detection in Induction Machines: Methods and Techniques-State-of-the-Art
KR200266147Y1 (ko) 직류모터의 회전속도측정장치
Awadallah et al. Detection of insulation failure in BLDC motors using neuro-fuzzy systems
Nussbaumer et al. Exploiting switching transients for broken rotor bar detection in inverter-fed induction machines at all operating conditions
KR20240031876A (ko) 딥러닝 모델에 기반하는 3상 모터의 고장 진단장치 및 그 방법