This paper has proposed and substantiated the application of an additional diagnostic parameter for assessing the state of stator windings of induction motors during operation. The dependences of the values of phase shifts between phase currents and phase voltages have been obtained. These dependences showed that when an inter-turn short circuit occurs in the stator windings, the phase shifts are the same for all phases of the motor. That has made it possible to obtain the dependence of the change in phase shift on the change in the engine shaft rotation frequency. This study's result has established the dependence of the rates of change of the phase angle on the engine shaft rotation frequency for both one and two damaged phases with varying degrees of damage. When analyzing these dependences, it was found that with an increase in the number of damaged phases of the electric motor, the linear section of the dependences decreases. In addition, with an increase in the degree of phase damage, the angle of inclination of the linear sections of the characteristics decreases. That has made it possible to determine an additional parameter for diagnosing the place and degree of an inter-turn short circuit of the windings in an induction motor with a squirrel-cage rotor. The values of the additional parameter, termed by this paper's authors as a "phase criterion" can be used to assess the condition and degree of damage to the stator winding of induction motors. The values of the phase criteria for various types of damage were: when phase A is damaged by 90 %, ξ=0.634, (deg)2/(rpm)2; when phase A is damaged by 80 %, ξ=0.393, (deg)2/(rpm)2; when phase A is damaged by 80 % and phase B is damaged by 90 %, ξ=0.25, (deg)2/(rpm)2; when phase A is damaged by 80 % and phase B is damaged by 90 %, ξ=0.173, (deg)2/(rpm)2. The results of this research could be used to select an effective method for diagnosing an inter-turn short circuit in the stator winding when building a diagnostic system for induction motors as part of drives of transport equipment
Аналіз небезпек та ризиків, пов'язаних із впливом ненавмисних електромагнітних перешкод на функціонування систем зв'язку й оповіщення в системі управління безпекою судноплавства на морському і річковому транспорті потребує детального та точного аналізу ряду факторів та визначення найбільш вразливих каналів прийому та найбільш небезпечних джерел радіоперешкод на рівні окремих випромінювань радіопередавачів. З метою удосконалення методів та моделей оцінювання електромагнітної сумісності систем зв’язку та оповіщення у надзвичайних ситуаціях на морі в статті розроблено підхід до оцінки електромагнітної сумісності, заснований на частотно-обмежених моделях характеристик радіоелектронних засобів. Розроблено алгоритми оцінки електромагнітної сумісності, оцінювання електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів в системі управління безпекою судноплавства на морському і річковому транспорті здійснене завдяки аналізу послідовності трьох етапів - етапу частотної оцінки перешкод, етапу детальної оцінки перешкод та етапу комплексної оцінки перешкод.
The paper proposes a fundamentally new approach to the formulation of the problem of optimizing the discretization interval (frequency). The well-known traditional methods of restoring an analog signal from its discrete implementations consist of sequentially solving two problems: restoring the output signal from a discrete signal at the output of a digital block and restoring the input signal of an analog block from its output signal. However, this approach leads to methodical fallibility caused by interpolation when solving the first problem and by regularizing the equation when solving the second problem. The aim of the work is to develop a method for the signal discretization to minimize the fallibility of information recovery to determine the optimal discretization frequency.The proposed method for determining the optimal discretization rate makes it possible to exclude both components of the methodological fallibility in recovering information about the input signal. This was achieved due to the fact that to solve the reconstruction problem, instead of the known equation, a relation is used that connects the input signal of the analog block with the output discrete signal of the digital block.The proposed relation is devoid of instabilities inherent in the well-known equation. Therefore, when solving it, neither interpolation nor regularization is required, which means that there are no components of the methodological fallibility caused by the indicated operations. In addition, the proposed ratio provides a joint consideration of the properties of the interference in the output signal of the digital block and the frequency properties of the transforming operator, which allows minimizing the fallibility in restoring the input signal of the analog block and determining the optimal discretization frequency.A widespread contradiction in the field of signal information recovery from its discrete values has been investigated. A decrease in the discretization frequency below the optimal one leads to an increase in the approximation fallibility and the loss of some information about the input signal of the analog-to-digital signal processing device. At the same time, unjustified overestimation of the discretization rate, complicating the technical implementation of the device, is not useful, since not only does it not increase the information about the input signal, but, if necessary, its restoration leads to its decrease due to the increase in the effect of noise in the output signal on the recovery accuracy. input signal. The proposed method for signal discretization based on the minimum information recovery fallibility to determine the optimal discretization rate allows us to solve this contradiction.
У статті визначено, що поява надійних, перешкодостійких та економічних аналогових і логічних мікросхем, мікропроцесорної техніки, вдосконалення та мініатюризація виконавчих електромеханічних елементів й датчиків надали якісно нову елементну базу для сучасного етапу розвитку автоматизації суднових систем, а саме розроблення алгоритмів системи контролю та управління судновими системами. З впровадженням мікроелектронних електронно-обчислювальних машин в суднові системи управління став характерний комплексний системний характер автоматизації, збалансований розподіл функцій управління між людиною та керуючою електронно-обчислювальною машиною з урахуванням ергономічних, психологічних та економічних вимог, використання математичних моделей управління та автоматичного пошуку оптимуму за заданим критерієм, використання самоналагоджувальних структур. Через тенденцію скорочення чисельності обслуговуючого персоналу; необхідність обмеження потоку інформації, а також здійснення дій; вимоги обмеження масо-габаритних характеристик пультів управління, щитів, панелей, а також необхідність реєструвати зміну багатьох параметрів підсистем зумовило створення системи обробки представлення інформації. Для адекватного функціонування синтезованої системи управління у статті розроблені алгоритми первинної обробки інформації, яка надходить від датчиків. Ці алгоритми повинні забезпечувати вироблення екстрених повідомлень судноводієві в разі, коли порушується нормальний режим роботи та виникає передаварійна ситуація. З метою отримання адекватних технічних рішень потрібне створення моделей та алгоритмів оптимізації й автоматизації суден і суднових технічних засобів, способів побудови систем на основі сучасних технологій суднового машинобудування, розробки алгоритмів для підвищення оперативності прийняття рішення судноводієм.
The paper proposes a fundamentally new approach to the formulation of the problem of optimizing the discretization interval (frequency). The well-known traditional methods of restoring an analog signal from its discrete implementations consist of sequentially solving two problems: restoring the output signal from a discrete signal at the output of a digital block and restoring the input signal of an analog block from its output signal. However, this approach leads to methodical fallibility caused by interpolation when solving the first problem and by regularizing the equation when solving the second problem. The aim of the work is to develop a method for the signal discretization to minimize the fallibility of information recovery to determine the optimal discretization frequency.The proposed method for determining the optimal discretization rate makes it possible to exclude both components of the methodological fallibility in recovering information about the input signal. This was achieved due to the fact that to solve the reconstruction problem, instead of the known equation, a relation is used that connects the input signal of the analog block with the output discrete signal of the digital block.The proposed relation is devoid of instabilities inherent in the well-known equation. Therefore, when solving it, neither interpolation nor regularization is required, which means that there are no components of the methodological fallibility caused by the indicated operations. In addition, the proposed ratio provides a joint consideration of the properties of the interference in the output signal of the digital block and the frequency properties of the transforming operator, which allows minimizing the fallibility in restoring the input signal of the analog block and determining the optimal discretization frequency.A widespread contradiction in the field of signal information recovery from its discrete values has been investigated. A decrease in the discretization frequency below the optimal one leads to an increase in the approximation fallibility and the loss of some information about the input signal of the analog-to-digital signal processing device. At the same time, unjustified overestimation of the discretization rate, complicating the technical implementation of the device, is not useful, since not only does it not increase the information about the input signal, but, if necessary, its restoration leads to its decrease due to the increase in the effect of noise in the output signal on the recovery accuracy. input signal. The proposed method for signal discretization based on the minimum information recovery fallibility to determine the optimal discretization rate allows us to solve this contradiction.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.