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使用PLC的感应电动机故障诊断

拉维Masand1女孩Deepika Jadwani2,教授。P舒克拉3
  1. PG学生仪表与控制,部门EEE, Bhilai理工学院杜尔格,恰蒂斯加尔邦印度
  2. PG学生仪表与控制,ET&T称,Bhilai理工学院杜尔格,恰蒂斯加尔邦印度
  3. 教授,EE、Bhilai理工学院杜尔格,恰蒂斯加尔邦印度
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文摘

感应电动机用于许多工业应用范围广泛的操作领域他们有结构简单、可靠,和较低的生产成本。感应电动机正在使用比之前由于某些优势,如多功能性,可靠性和经济,良好的自起动功能,提供用户简单、加固施工维修方便、成本低和可靠性。感应电动机的可靠性是非常重要的在工业以及商业、航空航天和军事应用。也了解感应电动机驱动系统的故障模式的行为是极其重要的从提高系统设计的角度来看,保护,和容错控制。[1]本文解决不同的问题,比如过电压,过电流,温度,速度,侵入电流、振动监测中被我面临的操作过程。有各种各样的故障检测和保护我的方法。有些在线故障检测、定子故障监测技术,基于微控制器的保护系统和可编程序逻辑控制器(PLC)为基础的保护系统。在这项研究中,使用的方法是基于PLC的IM的保护系统。

关键字

PLC、图片、故障诊断、可靠性

介绍

虽然感应的机器是可靠的,他们是受到一些不良的压力,导致一些错误导致失败。安全意味着引入冗余元素应该检测失败,导致适当的解决方案。由于最近的发展可编程序逻辑控制器(PLC)技术,广泛应用在大多数工业应用和实用植物。一个可能的应用程序是使用PLC IM的故障诊断。研究人员已经研究了各种各样的机器故障和结论,机器故障包括机械和绝缘故障。有各种类型的绝缘系统故障和机械故障。

(一)绝缘系统失败

绝缘系统故障起着重要的作用在电机故障。主要的绝缘故障是由湿度和温度引起的。

(B)机械故障

主要的缺点可以大致归类为在这个类别
(1)定子的缺点。
(2)破碎的转子酒吧
(3)静态或动态气隙违规行为
(4)不一致
(5)轴承和齿轮箱故障。
可能的检测方法来确定电动机故障如下
(一)振动监测
(b)使用搜索线圈电磁场监控
(c)化学分析
(d)温度测量
(e)的速度测量
电压测量(f)
当前测量(g)
(h)射频发射监测
(我)噪声测量
(j)局部放电的方法。
如今,使用最广泛的地区可编程序逻辑控制器(PLC)是工业自动化系统的控制电路。PLC系统配有特殊的I / O单元适合直接使用在工业自动化系统中[2]。输入组件,如压力、水平,和温度传感器,可以直接连接到输入。控制电路的驱动程序组件,如接触器和电磁阀可以直接连接到输出。雷竞技网页版许多工厂使用PLC在自动化过程中降低生产成本和提高质量和可靠性[2]。
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本文解释了基于plc单相感应电动机的保护和监测方法。新解决方案的各种故障电流、电压、速度、和绕组的温度发生IM操作的帮助下取得了一个PLC。本文被组织为下。SectionII介绍了制度。SectionIII提供了实时实现细节的硬件,软件,系统的测量。第四部分表达了电动机故障检测的实验研究和保护。研究最后得出结论在第五部分。

可编程序逻辑控制器

PLC或可编程控制器是一个小型计算机用于实际的自动化流程,如控制机械工厂的生产流水线。PLC可编程来说,激活和控制工业设备。因此,PLC集成了一个I / O点数,这允许界面上的电子信号。流程的输入和输出组件连接到PLC;和PLC的控制程序载入内存。PLC的基本结构见图1。在这项研究中,PLC测量电流、电压、温度,并通过模拟一个感应电动机的速度输入。此外,它连续监视输入和显示激活输出程序。一个模拟模块主要处理模拟信号所必需的。模拟模块通常工作按照8和12位系统。一个或多个模拟传感器可以连接到模拟模块按照他们的类型。 In Fig. 2, connection scheme containing circuit elements of a PLC is illustrated.
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控制系统的即时通讯

保护我的框图是图3所示。它包括测量仪器的测量电压、电流、绕组温度和转子速度。提出了保护系统可以更好的被理解在以下三类硬件,工具和软件。这些类别的任务是在以下部分解释。
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答:硬件

在这项研究中使用的保护系统由一个0.25马力单相IM,规格为230 v电压,电流是1.4,1600 rpm,汽车变压器,三个传感器电流变送器,电压传感器和温度传感器规范兼容PLC,西门子的CPU, PLC(滑块公司)。提出系统的照片显示在图5。

b .仪器

感应电动机的电流和电压测量保护系统包括电流互感器和电压互感器处理电压、电流和时间实时参数,使用PLC的模拟模块。但是公司不能接受如此高的电压电流和温度的值。所以使用这三个变形金刚下台的值电压、电流和温度作为0-10V电压和4 - 20毫安电流。转换电流和电压值随后被转移到PLC模拟模块。温度信号也被放大并转移到PLC模拟模块。现在通过使用软件在PC值检查,如果条件真PLC的输出连接到一个继电器通常在数控条件,它可以激励继电器的线圈和IM。如果任何时候的条件是假火炬传递将在没有条件,电机停止

c开发的软件

为了达到保护我,PLC程序开发。PLC系统的形式提供了一个设计环境主机终端上运行的软件工具,让小伙子,验证,测试和诊断。首先,高级的程序编写的小伙子。小伙子然后转换成二进制指令代码,以便他们可以存储在RAM或可擦可编程只读存储器(EPROM)。每个连续的指令解码和执行的CPU。CPU的功能是控制内存和I / O组件的操作和处理数据根据计划。每个输入和输出连接在一个公司有一个地址用于识别的I / O。图7中给出了程序的流程图。
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仿真和结果

计算机接口程序已经编写和软件用于PLC SOMACHINE。据modbus通信实现为PLC和计算机之间的协议。所有操作指令来自可编程序逻辑控制器,开关开/关的任何组件子系统根据其国家或另一个组件的状态。[3]
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快照的编程软件(SOMACHINE)描述电压参数图7所示。同样的电流和温度参数也可以以类似的方式描述。
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结果可以比较固定的最大和最小值的电压、电流和温度,如图8所示。如果所有的值在规定限额内与门的输出将是正确的。最突出的缺点在感应电动机的情况下,使用PLC检测和诊断。[4]如果需要感应电动机运行,最大和最小值的电压,电流,温度,速度必须先从键盘输入。进入所有的值后,电机就准备开始。

结论

1.4 0.25 HP,目前,230 v, 1600 rpm单相IM连接到保护系统通过测量组件。拟议的plc控制保护继电器处理这些失败的最重要类型,概括为阶段失去了,/ /暗流,/ /电压不足,供给的不平衡电压,过载,阶段的不平衡电流,接地故障,过度重复开始。如果任何错误观察电机的在线操作期间,一个警告消息出现在电脑然后电机停止。电机问题最常见的原因占大多数的问题[5]。测试已经发现成功检测故障和恢复。电压、电流、绕组温度然后直接显示在电脑屏幕上的软件开发。所有这些数据后他们控制考虑公差值。系统继续正常状态下运行,但如果任何类型的故障发生在系统即如果相电压的值、相电流、转子转速或绕组温度升高超出了它的定义值然后PLC将立即给电动机的控制电路信号,因此电动机停止。
结果表明,一个可靠的基于plc保护系统包括即时通讯和运营商的所有变量。PLC的使用大大降低实施成本的新生产工厂的控制电路,减少了所需的时间继电器电路,进行各种更改给定要求的过程。

引用

  1. m . Benbouzid m·维埃拉和c .他们感应电动机的故障检测和定位使用定子电流先进的信号处理技术,为IEEE反式。电力电子。,14卷,不。1、14-22页。1999年1月。

  2. m·g . Ioannides基于plc监控系统的设计和实现感应电动机,为IEEE反式。能源Convers。,卷。19日,没有。3,第476 - 469页,2004年9月。

  3. Okoli F。我,Onubogu J。O, Okezie C。C, Okorogu V。N,为模拟控制的工业搅拌机使用PLC”创新工程和科学国际期刊(IJIES) ISSN: 2319 - 9598,第一卷,问题2,2013年1月,25岁。

  4. ArfatSiddique会员,IEEE、g . s . Yadava Bhim辛格,IEEE高级成员IEEE能量转换,20卷,没有。2005年3月1日

  5. 威廉·r·芬利高级会员,IEEE,和罗伯特•R.Burke高级会员,IEEE。”故障诊断电机问题,IEEE工业应用,30卷,没有。1994年10月5日,9月。

  6. Colak, h·侯赛因·˙我。Sefa, s·德米尔巴什——直线感应电动机保护系统,为能源Convers。管理。,46卷,不。17日,第2786 - 2773页,2005年。

  7. f . Filippetti声称,g . Franceschini c . Tassoni p .脉管,人工智能技术在感应机诊断包括连锁反应速度,为IEEE反式。印第安纳州,达成。,34卷,不。1,第108 - 98页,1月/ 2月。1998年。

  8. 汤姆森,d·兰金andD.G。雷尔,当前在线监测诊断空气隙偏心率很大三相感应motors-Industrial案例记录验证的预测,为IEEE反式。能源Convers。,14卷,不。4,第1378 - 1372页,1999年12月。

  9. w·t·汤姆森和m .风阁流式检测感应电动机故障的特征分析,为IEEE印第安纳。:。玛格。,7卷,不。4页保险7月和8月。2001年

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