دانلود مقاله ترجمه شده آنالیز و تشخیص خطای مدار اتصال کوتاه حلقه داخلی با راه اندازی گسترش یافته (IEEE ۲۰۱۶) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

آنالیز و تشخیص خطای مدار اتصال کوتاه حلقه داخلی با راه اندازی گسترش یافته

Analysis and Detection of Inter Turn Short Circuit Fault through Extended SelfCommissioning

چکیده

۱- مقدمه

۲- تحلیل PMSMS دارای خطای مدار اتصال کوتاه حلقه داخلی

الف. تحلیل امپدانس سیم پیچ استاتور

ب. تحلیل امپدانس محور d

۳- تشخیص خطای مدار اتصال کوتاه حلقه داخلی در PMSMS

الف. اثرات اشباع ناشی از PMs در تشخیص و طبقه بندی

ب. تحلیل خطای مدار اتصال کوتاه و خطای گریز از مرکز استاتیک

۴- نتایج تجربی

الف. محیط آزمایشی

ب. نتایج تجربی

۵- نتیجه گیری

چکیده

این مقاله تحلیلی جامع از تغییر آمپدانس سیم پیچ استاتور PMSM در خطاهای مدار اتصال کوتاه حلقه داخلی و گریز از مرکز ارائه می کند. امپدانس های فاز با روش خود-راه اندازی گسترش یافته (Extended Self-Commissioning) در حالت ثابت قبل و بعد از عمل نظارت می شوند و از این رو آگاهی از مسائل شناخته شده ناشی از ناپایداری ها، بار/سرعت یا وابستگی ضریب کنترل گر است. علاوه بر این، تأثیر اشباع هستۀ آهن استاتور بر پارامترهای الکتریکی عمیقاً تحلیل شد. برای تشخیص خطای مدار اتصال کوتاه حلقه داخلی از خطای گریز از مرکز که رفتارهای مشابهی را نشان می دهند، یک الگوریتم طبقه بندی بر مبنای اثر اشباع معرفی شد و در ماشین های دارای ترکیبات اسلات قطبی مختلف تحلیل شد. شبیه سازی FEA دو بعدی و نتایج آزمایش تجربی هر دو برای نشان داده کارآمدی این تحلیل ارائه شده اند.

۵- نتیجه گیری
در این مقاله، تشخیص خطای مدار اتصال کوتاه حلقه داخلی PMSM از طریق برآورد امپدانس بررسی می-شود. برای به حداقل رساندن هشدارهای کاذب، یک روش تشخیصی برای خطاهای مدار اتصال کوتاه حلقه داخلی و گریز از مرکز پیشنهاد شده که رفتار امپدانس دینامیک مشابهی را نشان می دهد. اختلاف امپدانس موتورهای سالم و خطایی به عنوان پیشرو برای شناسایی و طبقه بندی این خطاهای انتخاب می شوند و این یافته ها از طریق شبیه-سازی های FEA و تحلیل تجربی تأیید می شوند. علاوه بر این، تغییر امپدانس می‌تواند برای نشان دادن سیم پیچ فاز خطایی و برآورد شدت خطا به کار رود.
در مقایسه با روش های سنتی، استفاده از اختلاف امپدانس عمدتاً دو مزیت دارد. ابتدا، روش مطمئنی برای تمایز خطای اتصال کوتاه حلقه داخلی و خطای گریز از مرکز ارائه می کند بدون اینکه شرایط بار/سرعت را در نظر بگیرد. و این رویکرد به ترکیبات قطب/اسلات وابسته نیست. دوم، روش برآورد امپدانس به سخت افزار اضافی یا برقی نیاز ندارد، اما به مؤلفه های در دسترس درایو وابسته است. علاوه بر این، می تواند از طریق الگوریتم هایی اجرا شود که بار محاسباتی بسیار کمی دارند. بنابراین، بسیار کاربردی است و می تواند تا زمانی که کاربر به واحد پردازش میکرو دسترسی دارد، در سیستم های درایو PMSMs اجرا شود.

Abstract

This paper presents a comprehensive analysis of PMSM stator winding impedance variation in inter turn short circuit and eccentricity faults. The phase impedances are monitored through an extended self-commissioning procedure at standstill mode before or after operation, and hence agnostic to well-known issues caused by transients, load/speed level or controller coefficient dependency. Moreover, the effect of stator iron core saturation on the electric parameters analyzed in depth. In order to distinguish the inter turn shorts from the eccentricity fault which exhibits similar behaviors, a classification algorithm based on the saturation effect is introduced and analyzed on the machines with different pole-slot combinations. Both 2-D FEA simulation and experimental test results are provided to show the efficacy of this analysis.

V. CONCLUSION

In this paper, a PMSM inter turn short circuit fault diagnosis is explored through impedance estimation. In order to minimize false alarms, a discernment procedure is proposed for the inter turn short circuit and eccentricity faults which exhibit similar dynamic impedance behavior. The impedance difference of healthy and faulty motors is selected as the precursor to detect and classify these faults and the findings are verified through FEA simulations and experimental analysis. Furthermore, the impedance change can be used to indicate the faulty phase winding and estimate the fault severity. Compared to traditional methods, using the impedance difference has mainly two advantages. Firstly, it provides reliable way to distinguish the inter turn short circuit fault and eccentricity without considering the load/speed conditions. And this approach is not dependent to pole/slot combinations. Secondly, the impedance estimation method doesn’t require additional or plug-in hardware, but relies on the readily available drive components. Furthermore, it can be implemented through algorithms which has very low computational burden. Thus, it is very practical and can be implemented on existing PMSMs drive systems easily as long as the user has access to micro-processing unit.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

آنالیز و تشخیص خطای مدار اتصال کوتاه حلقه داخلی با راه اندازی گسترش یافته

Analysis and Detection of Inter Turn Short Circuit Fault through Extended SelfCommissioning