Comparative investigation of vibration and current monitoring for prediction of mechanical and electrical faults in induction motor based on multiclass-support vector machine algorithms

Gangsar, Purushottam; Tiwari, Rajiv

doi:10.1016/j.ymssp.2017.03.016

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“…e authors compared the obtained results with other literature references. e acquired results were similar to other proposed techniques of vibration analysis [11,20,[34][35][36][37]. In [11], results with an error lower than 2% were obtained.…”

Section: Resultssupporting

confidence: 81%

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Vibration-Based Fault Diagnosis of Commutator Motor

Głowacz

2018

Shock and Vibration

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This paper presents a study on vibration-based fault diagnosis techniques of a commutator motor (CM). Proposed techniques used vibration signals and signal processing methods. The authors analysed recognition efficiency for 3 states of the CM: healthy CM, CM with broken tooth on sprocket, CM with broken rotor coil. Feature extraction methods called MSAF-RATIO-50-SFC (method of selection of amplitudes of frequencies ratio 50 second frequency coefficient), MSAF-RATIO-50-SFC-EXPANDED were implemented and used for an analysis. Feature vectors were obtained using MSAF-RATIO-50-SFC, MSAF-RATIO-50-SFC-EXPANDED, and sum of RSoV. Classification methods such as nearest mean (NM) classifier, linear discriminant analysis (LDA), and backpropagation neural network (BNN) were used for the analysis. A total efficiency of recognition was in the range of 79.16%–93.75% (TV). The proposed methods have practical application in industries.

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Section: Resultssupporting

confidence: 81%

“…Classification rate was in the range of 85.6-95.8% [36]. Gangsar and Tiwari [37] presented vibration-based analysis for fault prediction of the induction motor. e MSVM (multiclass support vector machine) was used.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Vibration-Based Fault Diagnosis of Commutator Motor

Głowacz

2018

Shock and Vibration

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“…In total 30 features were extracted for the 16 signals, resulting in 480 features in total. These time and frequency domain features are standard metrics, commonly used for the condition monitoring of induction motors [11], [21], [32]. It should be noted that for all signal types, all of the above mentioned feature types were extracted.…”

Section: Implementation Of the Methodsmentioning

confidence: 99%

“…Another regularly observed fault detection problem is the varying operating conditions of the machines, which can originate from a change in the load or environmental conditions. In [21] it was concluded that the prediction performance of a Support Vector Machine-based fault detection algorithm for mechanical and electrical fault detection in induction motors is load dependent. Different severities of stator faults were monitored in induction motors under changing load torque and supply voltage unbalances in [22], finding that the performance of a multi-agent system and neural estimator depends on the severity of the fault.…”

mentioning

confidence: 99%

A PCA and Two-Stage Bayesian Sensor Fusion Approach for Diagnosing Electrical and Mechanical Faults in Induction Motors

Stief

Ottewill

Baranowski

et al. 2019

IEEE Trans. Ind. Electron.

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Induction motors are widely used in industrial plants for critical operations. Stator faults, bearing faults or rotor faults can lead to unplanned downtime with associated cost and safety implications. Different sensors may be used to monitor the health state of induction motors with each sensor typically being better suited to diagnosing different faults. Condition monitoring approaches which fuse data from multiple sensors have the potential to diagnose a greater number of faults. A sensor fusion approach based on the combination of a two-stage Bayesian method and Principal Component Analysis is proposed for diagnosing both electrical and mechanical faults in induction motors. Acoustic, electric and vibration signals are gathered from motors operating under different loading conditions and health states. The inclusion of the PCA step ensures robustness to varying loading conditions. The obtained results highlight that the proposed method performs better than equivalent single stage or feature-based Bayesian methods.

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“…Ademais, Sotelo Junior e França (2006) mencionam a presença das vibrações em aparelhos de uso doméstico como aspiradores, secadores, máquinas de lavar etc., onde: [...] pode-se vivenciar a sensação induzida pelo movimento mecânico de alta frequência e de pequena amplitude de deslocamento, desagradável em geral, associado a ruído sonoro e que conduz à fadiga física após certo tempo de exposição (SOTELO JUNIOR;FRANÇA, 2006). Atualmente existem muitas pesquisas relacionadas a vibrações na área da Engenharia, como em projetos de máquinas, fundações, estruturas, motores, turbinas e sistemas de controle (GANGSAR; TIWARI, 2017;KUMAR et al, 2019). Há uma diversidade de relatos Usualmente as vibrações transmitidas ao corpo humano são classificadas de duas formas, de acordo com a parte do corpo atingida: vibrações de corpo inteiro e vibrações de mãos e braços.…”

Section: Fundamentação Teóricaunclassified

Avaliação Da Vibração Ocupacional No Posto Operacional De Tratores Agrícolas Durante a Operação De Subsolagem

Cazani¹,

Miyajima²,

Simões³

et al. 2019

Democratização Do Conhecimento E Valorização Profissional: Caminhos Para Desenvolvimento Tecnológico E Social.

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ResumoA utilização de tratores com implemento subsolador na área da Silvicultura, com enfoque na atividade do preparo de solo é uma prática comum. No entanto, esse método deve ser avaliado sob a ótica da saúde do operador, pois, ele está sujeito às vibrações que estas máquinas podem transmitir durante a execução de suas atividades laborais. As vibrações de natureza ocupacional podem causar problemas na coluna vertebral, potencializar o risco de doenças lombares, distúrbios vasculares, neurológicos e muscoesqueléticos. Nesta perspectiva, objetivou-se avaliar quantitativamente a vibração ocupacional atuante em um operador de trator agrícola com implemento subsolador acoplado enquanto executava a operação de subsolagem em uma área destinada ao plantio de eucalipto. Os procedimentos técnicos adotados foram os estabelecidos pela Norma de Higiene Ocupacional 09: Avaliação da exposição ocupacional a vibrações de corpo inteiro da Fundacentro. O instrumental consistiu em um medidor integrador de vibração de corpo humano da Larson Davis modelo HVM 200 e um acelerômetro triaxial do tipo Seat Pad de mesma marca, devidamente calibrado, que foi fixado no assento do trator. Os ensaios foram realizados em duas áreas de terreno com variação na quantidade de resíduo florestal e umidade, caracterizados como Ensaio A (bordadura do talhão) e Ensaio B (interior do talhão). Os ensaios demonstraram valores de aceleração resultante de exposição normalizada superiores ao limite de tolerância em ambos os cenários (superior na área de bordadura do talhão), indicando a necessidade de adoção imediata de medidas corretivas, pois, a exposição continuada do trabalhador a essas condições pode trazer prejuízos a sua saúde.Palavras-Chave: Silvicultura, Doenças ocupacionais, Ergonomia, Eucalipto. ResumenEl uso de tractores de implementos subsoladores en el área forestal, que se centra en la actividad de labranza es una práctica común. Sin embargo, este método debe evaluarse desde la perspectiva de la salud del operador, ya que está sujeto a las vibraciones que estas máquinas pueden transmitir durante la ejecución de sus actividades laborales. Las vibraciones ocupacionales pueden causar problemas en la columna, aumentar el riesgo de enfermedades de la espalda baja, trastornos vasculares, neurológicos y musculoesqueléticos. Desde esta perspectiva, el objetivo era evaluar cuantitativamente la vibración ocupacional que actúa sobre un operador de tractor agrícola con un implemento de subsolador adjunto mientras realiza la operación de subsolado en un área destinada a la plantación de eucalipto. Los procedimientos técnicos adoptados fueron los establecidos por el Estándar de Higiene Ocupacional 09: Evaluación de la exposición ocupacional a las vibraciones de cuerpo completo de Fundacentro. El instrumento consistía en un medidor de vibración del cuerpo humano modelo HVM 200 de Larson Davis y un acelerómetro triaxial de tipo almohadilla de asiento debidamente calibrado que estaba conectado al asiento del tractor. Las pruebas se realizaron en dos áreas del t...

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Comparative investigation of vibration and current monitoring for prediction of mechanical and electrical faults in induction motor based on multiclass-support vector machine algorithms

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