Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems (한국지능시스템학회논문지)

Korean Institute of Intelligent Systems (한국지능시스템학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Fault Modeling and Diagnosis using Wavelet Decomposition in Squirrel-Cage Induction Motor Under Mixed Fault Condition

복합고장을 가지는 농형유도전동기의 모델링과 웨이블릿 분해를 이용한 고장진단

  • 김연태 (부산대학교 전기공학과) ;
  • 배현 (부산대학교 전기공학과) ;
  • 박진수 (부산대학교 전기공학과) ;
  • 김성신 (부산대학교 전기공학과)
  • Published : 2006.12.25
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Induction motors are critical components in industrial process. So there are many research in the condition based maintenance, online monitoring system, and fault detection. This paper presents a scheme on the detection and diagnosis of the three-phase squirrel induction motor under unbalanced voltage, broken rotor bar, and a combination of these two faults. Actually one fault happen in operation, it influence other component in motor or cause another faults. Accordingly it is useful to diagnose and detect a combination fault in induction motor as well as each fault. The proposed fault detection and diagnosis algorithm is based on the stator currents from the squirrel induction motor and simulated with the aid of Matlab Simulink.

유도전동기는 산업시스템에 있어서 필수적인 요소이기 때문에 유지 관리, 모니터링 시스템, 고장 진단 등의 다양한 분야에서 많은 연구가 행해지고 있다. 유도전동기의 운전 중 하나의 고장이 발생한 경우 이것은 전동기의 다른 부분에 영향을 미치거나 또 다른 고장을 유발시키는 원인이 된다. 따라서 개별적인 고장뿐만 아니라 결합된 형태의 고장을 검출하고 진단하는 것은 유용한 방법이다. 본 논문에서는 전압불평형 고장과 회전자바 고장이 발생한 경우, 흐리고 두 고장이 동시에 복합적으로 발생한 경우를 모델링하고 이에 대해 고장을 웨이블릿 분해를 이용하여 진단하였다. 제안된 고장 검출 및 진단 알고리즘은 농형유도전동기의 고정자 전류를 이용하였으며 매트랩 시뮬링크를 사용하여 시뮬레이션 하였다.

Keywords

References

  1. B. Lina, B. S. Payne, A. D. Ball, S. D. Iwnicki, 'Simulation fault detection of three-phase induction motors,' Mathemacics and Computers in Simualation, pp.1-15, 2002 https://doi.org/10.1016/S0378-4754(02)00064-2
  2. 이상철, 'Simulink를 이용한 유도전동기 모의실험,' RIST 연구논문, 제12권 제4호, 1998
  3. 최종우, 'Matlab을 이용한 유도전동기 제어 시뮬레이션,' 전력전자학회지, 제19권 제4호, 2004
  4. Mohamed El Hachemi Benbouzid, 'A review of Induction Motors Signature Analysis as a Medium for Faults Detection,' IEEE Transaction on Industrial Electronics, Vol.47, No.5, October 2000 https://doi.org/10.1109/41.873206
  5. 이홍희, 이현영, '모델 기반 유도전동기 고장진단에 관한 연구,' 전력전자학술대회 논문집, pp.644-647, 2003
  6. G.G.Acosta, C.J.Verucchi, E.R.Gelso, 'A current monitoring system for diagnosing electrical failures in induction motors,' Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 20, pp. 953-965, 2006 https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2004.10.001
  7. 정병훈, 선대철, '전류분석을 이용한 유도 전동기의 결함분석 알고리듬 개발,' 한국소음진동공학회 논문집, 제14권 제8호, pp. 675-683, 2004 https://doi.org/10.5050/KSNVN.2004.14.8.675
  8. 선현익, 이성환, 우천희, 강신준, 김학배, 우광방, '클러스터링 기법과 퍼지 Fault Tree를 이용한 유도전동기 고장 검출 및 진단에 관한 연구,' 대한전자공학회 학술발표회 논문집 , pp. 173-176, 1997
  9. 김종겸, 박영진, 정종호, 이은웅, '불평형 전압 운전시 유도전동기의 동작특성 해석,' Trans. KIEE, Vol. 53Bm, No 6, 2004
  10. Alberto Bellini, Fiorenza Filippetti, Giovanni Faranceschini, Carla Tassoni, 'Quantitative Evaluation of Induction Motor Broken Bars By Means of Electrical Signature Analysis,' IEEE Transactions on Industray Application, Vol. 37, No.5, 2001 https://doi.org/10.1109/28.952499