Improved Resolution of the MCSA Method Via Hilbert Transform, Enabling the Diagnosis of Rotor Asymmetries at Very Low Slip

Puche-Panadero, Rubén; Pineda-Sánchez, Manuel; Riera-Guasp, M.; Roger‐Folch, J.; Hurtado-Pérez, Elías; Pérez-Cruz, J.

doi:10.1109/tec.2008.2003207

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“…In most industrial applications, the AC motors are subject to frequent start-stop cycles resulting in wear and cracking of the electric machine elements [2], which could produce rotor, stator, and bearing damage of the induction machine [2][3][4].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Broken Bar Diagnosis for Squirrel Cage Induction Motors Using Frequency Analysis Based on MCSA and Continuous Wavelet Transform

Granda

Aguilar

Arcos-Avilés

et al. 2017

MCA

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Abstract:The importance of early fault detection in electric motors has attracted the attention of research groups, as the detection of incipient faults can prevent damage spreading and increase the lifetime of the motor. At present, studies have focused their attention on optimization procedures used for fault detection in induction machines to achieve a quick and easy-to-interpret assessment at an industrial level. This paper proposes an alternative approach based on the Continuous Wavelet Transform (CWT) for broken bar diagnosis in squirrel cage induction motors. This work uses the Motor Current Signature Analysis (MCSA) method to acquire the current signal of the induction motor. The novelty of this study lies in broken bar detection in electric machines operating at non-load by analyzing variations in the spectrum of the motor's current signal. This way, the faults are presented as oscillations in the current signal spectrum. Additionally, a quantification of broken bars for the same type of motors operating at full-load is performed in this study. An experimental validation and the comparison with the Fast Fourier Transform (FFT) technique are provided to validate the proposed technique.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The diagnosis and fault detection methods used in induction motors are based on the effective analysis, in the frequency domain, of the induction machine electrical parameters [2,14,15]. This analysis is usually performed by Fast Fourier Transform (FFT) [10,14] and Hilbert Transform [2,16].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Broken Bar Diagnosis for Squirrel Cage Induction Motors Using Frequency Analysis Based on MCSA and Continuous Wavelet Transform

Granda

Aguilar

Arcos-Avilés

et al. 2017

MCA

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“…Typical examples include broken rotor bars [18][19][20][21][22], gearbox faults [23] and bearing faults [7], [14], [17], [24]. In order to perform currents demodulation, several authors have employed classical demodulation techniques such as the synchronous demodulator [22], [25][26], the Hilbert transform [18][19][20], [22], [27], timefrequency distributions [14], [17], [28][29][30] or adaptive tracking of sine waves [31]. Joint IA-IF estimation based on the Concordia transform is investigated in [7], [21], [32].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Condition Monitoring of Induction Motors Based on Stator Currents Demodulation

Elbouchikhi

Choqueuse²,

Benbouzid³

2015

IREE

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“…El inconveniente de utilizar la potencia de fase instantánea es que para calcularla no es suficiente con la medida de una sola corriente. En [13] se propone como alternativa analizar el espectro de la envolvente de la corriente estatórica, la cual se calcula fácilmente aplicando la transformada de Hilbert a la simple medida de la corriente. Se demuestra que la envolvente de la corriente no tiene una componente como la FC, siendo su principal componente una componente de continua, la cual puede ser filtrada fácilmente; por otra parte, la rotura de barra introduce armónicos de frecuencia 2 FC sf , al igual que ocurre con la potencia instantánea total o el par estimado, con la ventaja de que tan solo hay que medir una corriente.…”

Section: 23-soluciones Y Otras Técnicas De Diagnóstico En Régimenunclassified

“…Fig. 2.7 (reproducciones de las figuras 3 (izquierda) y 4 (derecha) de [13]), se observan los espectros de la corriente estatórica (izquierda) y de la envolvente de dicha corriente tras eliminar su componente continua (derecha). Concretamente se analizan las corrientes y sus envolventes (extrayendo la componente de continua) de un motor de inducción en estado sano descargado (a) y con una barra rota descargado (b), en baja carga (c), en media carga (d) y en plena carga (e).…”

Section: 23-soluciones Y Otras Técnicas De Diagnóstico En Régimenunclassified

Metodología para el diagnóstico de averías en motores de inducción mediante el análisis de corrientes estatóricas transitorias utilizando átomos tiempo-frecuencia.

Llinares¹

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El trabajo del investigador, y del doctorando en particular, es esencialmente un trabajo en solitud, cuya intensidad sería por otra parte difícil de sobrellevar sin el apoyo de los directores de tesis. Recuerdo el primer artículo que escribí como primer autor, agotando, como siempre me sucede, el tiempo disponible para enviarlo. Y recuerdo a Martín, científico claro, calmado, reflexivo e incansable, ayudándome con ese artículo hasta el final, marchándose entrada la noche, cuando por fin estaba ya todo claro. Por su parte, José Alfonso, investigador prolífico, constante y resolutivo, me ha marcado y recordado en cada momento los pasos a seguir, erigiéndose en modelo reciente. En definitiva, les agradezco a mis dos directores de tesis, Dr. Martín Víctor Riera Guasp y Dr. José Alfonso Antonino Daviu, toda la dedicación prestada: su constante disponibilidad para escuchar mis ideas y analizarlas, realizando comentarios siempre positivos, animándome, corrigiendo con esmero mi trabajo, rectificando todo lo necesario y a la vez respetando el enfoque singular que permite que la tesis sea propia de su autor.De la misma forma que se necesitan a los directores y compañeros que te ayudan desde dentro, desde la comprensión de tu investigación, resultan también fundamentales ésas personas que te ayudan desde fuera, ésas personas que sin poder estar donde tú estás, están: mi familia, mis padres y mi hermano, quienes me han ayudado a salvar las dificultades, escuchando, infundiendo calma y dando los consejos precisos en los momentos difíciles, así como compartiendo la alegría por los éxitos.Y finalmente, Verónica, que al igual que en todas las facetas de esta vida que compartimos, me ha acompañado apasionada, escuchando, como si de su campo se tratara, las ideas que yo he ido trabajando, tratando de entender los fundamentos de esta metodología de diagnóstico de máquinas eléctricas que aquí se presenta.Dedico esta tesis a mi tía, Ángela Llinares Llorca, quien me transmitió su vitalidad, sus valores, su curiosidad y su pasión por la ciencia.

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Improved Resolution of the MCSA Method Via Hilbert Transform, Enabling the Diagnosis of Rotor Asymmetries at Very Low Slip

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Broken Bar Diagnosis for Squirrel Cage Induction Motors Using Frequency Analysis Based on MCSA and Continuous Wavelet Transform

Broken Bar Diagnosis for Squirrel Cage Induction Motors Using Frequency Analysis Based on MCSA and Continuous Wavelet Transform

Condition Monitoring of Induction Motors Based on Stator Currents Demodulation

Metodología para el diagnóstico de averías en motores de inducción mediante el análisis de corrientes estatóricas transitorias utilizando átomos tiempo-frecuencia.

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