M CL C Ch ng 1: T NG QUAN 1.1 T ng quan chung 1.2 Nh ng k t qu nghiên c u vƠ ngoƠi n c 1.3 Mục đích c a đ tƠi 1.4 Nhi m vụ c a đ tƠi 1.5 Gi i h n đ tƠi 1.6 Ph Ch ng pháp nghiên c u ng 2: C S LÝ THUY T 2.1 Lý thuy t v ch n đoán kỹ thu t 2.1.1 Đối t ợng vƠ mục tiêu c a bƠi toán ch n đoán 11 2.1.2 Ch n đoán d a phơn lo i tri u ch ng 12 2.1.3 Nghiên c u v phơn tích vƠ xử lý số li u 12 2.1.4 Nghiên c u v thông số ch n đoán 14 2.1.5 Các h ng nghiên c u ch n đoán MPĐ 14 2.2 Các nghiên c u v thông số ch n đoán [1],[3] 15 2.2.1 Ki m soát momen vƠ l c c học trục MPĐ 15 2.2.2 Ki m soát ti ng n 15 2.2.3 Đo đ rung 15 2.2.4 Ki m soát d a đ i l ợng n 16 2.3 Các nghiên c u v xử lý thông tin 17 2.3.1 Các kỹ thu t xử lý thông tin th ng dùng ch n đoán MPĐ 17 2.4 Kỹ thu t ch n đoán 17 2.5 Lý thuy t v máy phát đ ng b ba pha 18 Trang 2.5.1 Gi i thi u 18 2.5.2 Cấu t o vƠ nguyên lý lƠm vi c 18 2.5.3 Nguyên lý lƠm vi c c a máy phát n đ ng b 20 2.5.4 Nh ng h hỏng th ng gặp MPĐ 22 2.5.5 H hỏng v n 24 2.5.5.1 H hỏng v cu n dơy 24 2.5.6 H hỏng v c 24 2.5.6.1 H hỏng v̀ng bi 24 2.5.7 Các h hỏng v nhi t đ 25 2.6 Lý thuy t v c m bi n d̀ng 26 2.6.1 Thông số c m bi n d̀ng ACS12-30A 27 2.7 Thông số Card Ardruno 27 2.8 Lý thuy t v DAQ 28 2.9 DAQ (data acquisition) 28 2.9.1 Mối quan h gi a LabVIEW v i thi t bị DAQ 29 2.9.2 Cấu trúc c b n c a DAQ 30 2.9.3 B chuy n đ i vƠ u h̀a đ ng truy n tín hi u 30 2.9.4 Ph n c ng DAQ 32 2.10 Lý thuy t v FFT 33 2.10.1 Phép bi n đ i Z 34 2.10.2 Định nghĩa 34 2.10.3 Phép bi n đ i z ng ợc 34 2.10.4 Quan h c a phép bi n đ i Z v i phép bi n đ i Fourier 35 2.10.5 So v i phép bi n đ i Laplace 35 2.10.6 Bi n đ i Fourier r i r c (DFT - Discrete Fourier Transform) 36 Trang 2.10.7 Lọc tín hi u 37 2.10.8 HƠm cửa s 38 2.10.9 Rectangular 39 2.10.10 Hamming 39 2.10.11 Hanning 39 2.10.12 Triangle (Bartlett) 40 2.10.13 Black man 40 2.10.14 Flat top 40 2.10.15 Exponent down 41 2.11 Lý thuy t v LabVIEW 41 2.11.1 Các kh c a LabVIEW 42 2.11.2 Môi tr ng phát tri n LabVIEW 42 2.11.3.Các tín hi u đo đ ợc v i LabVIEW 43 2.11.4 Phân tích 43 2.11.5 Hi n thị 43 2.11.6 Đi u n 44 2.12 Giao ti p LaBVIEW v i Arduino ậUno R3 44 2.13 Thu t p d li u c a máy phát v i LabVIEW vƠ Ardruino 45 2.13.1 K t nối LabVIEW v i Arduino 45 2.13.2 Gói VIs Arduino 46 CH NG 3: 50 K T QU TH C NGHI M MÔ HÌNH CH N ĐOÁN 50 3.1 Mô hình ch n đoán h hỏngMPĐ 50 3.2 Chọn khối l p trình cho Labview 51 3.2.1 Khai báo ngõ vào/ra cho Card Ardruino 51 Trang 3.2.2 Khai báo ngõ vào cho Card Ardruino 51 3.2.3 Khối phơn tích ph 51 3.2.4 Khối ghi d li u đo l 3.2.5.Ch ng thƠnh file.lvm 52 ng trình thu th p d li u c a MPĐ v i Labview vƠ Arduino 52 3.2.6 Code LaBVIEW online 52 3.2.7 Code LaBVIEW offline 53 3.3 K t qu lỗi v v̀ng bi 54 CH 3.3.1 Tr ng hợp h hỏng bên v̀ng bi 54 3.3.2 Tr ng hợp h hỏng bên ngoƠi v̀ng bi 55 NG 4: 57 K T LU N VẨ H NG PHÁT TRI N 57 TẨI LI U THAM KH O 58 Trang Ch ng 1: T NG QUAN 1.1 T ng quan chung Ch n đoán h hỏng lƠ xác định tr ng thái c a m t h thống m t th i m xác định s di n ra, d a thông tin thu nh n đ ợc N i dung nƠy đ ợc xem xét ph ng pháp thu th p vƠ đánh giá thông tin ch n đoán, mô hình ch n đoán Ch n đoán có th sử dụng phép ki m tra, t c lƠ tr ng thái đ u vƠo đặc bi t nhằm lƠm cho h thống b c l tri u ch ng c a tr ng thái hi n t i Mục đích c a Ch n đoán kỹ thu t lƠ đánh giá tr ng thái th i m, phát hi n s m h hỏng vƠ s phát sinh c a h thống, từ đ a bi n pháp kỹ thu t chống hỏng hóc, b o trì báo d ỡngng nhằm c i thi n đ tin c y, an toƠn vƠ tu i thọ c a h thống kỹ thu t Lỗi đ ợc định nghĩa nh m t s sai l ch không chấp nh n đ ợc c a m t tham số, thu c tính hay bi n so v i giá trị chu n K t qu ch n đoán đánh giá m c đ sai l ch c a thông số kỹ thu t c a đối t ợng ch n đoán th i gian (ki m soát) hi n t i, nh ki m tra tính sẵn sƠng vƠ ho t đ ng c a đối t ợng, vi c tìm ki m lỗi nh h ng t i tính hi u qu vƠ kh ho t đ ng c a đối t ợng Khi xác định tình tr ng kỹ thu t c a đối t ợng, ph i gi i quy t vấn đ d báo di n bi n lỗi, vấn đ ngu n gốc lỗi vƠ tình tr ng kỹ thu t c a đối t ợng t c l ợng ng lai M t h thống ch n đoán s th c hiên công vi c cách th c hi n m t lo t phép ki m tra, thu th p số li u, phơn tích số li u đư thu th p đ tìm dấu hi u đặc bi t, vƠ c s dấu hi u đư tìm thấy, k t lu n v tr ng thái c a thi t bị Trang 1.2 Nh ng k t qu nghiên cứu vƠ ngoƠi n c Trong th i đ i công ngh phát tri n m nh nh hi n nay, Vi c ng dụng công ngh vƠo phục vụ cho viêc ch n đoán h hỏng c a thi t bị lƠ nhu c u thi t Hi n th gi i công ngh chu n đoƠn h hỏng c a thi t bị phát tri n m nh vƠ ng dụng nhi u lĩnh v c, v i đ xác ngƠy cƠng cao Vi t Nam nhi u lý khác mƠ ch n đoƠn h hỏng c a thi t bị ch a đ ợc ng dụng vƠ phát tri n nhi u, nh k t qu đ ợc công bố Các k t qu nghiên c u vƠ ngoƠi n [1] Nguy n Văn Nghĩa, 2012 “ c: ng dụng m ng N ron ch n đoán tình tr ng kỹ thu t đ ng c kéo c a đ u máy” [2] Đinh ThƠnh Vi t, Tr n HoƠng Kh , Nguy n Văn Lê, (2005), H chuyên gia ch n đoán s cố ti m n máy bi n áp l c, T p chí khoa học vƠ công ngh tr ng Đ i học Kỹ thu t, số 53, trang 50-54 [3] Lê HoƠi Đ c đư nghiên c u dấu hi u h hỏng đặc tr ng c a đ ng c Diezel vƠ ng dụng t p m k t lu n lỗi [4] Đinh ThƠnh Vi t, Nguy n Văn Lê, (2012), Xơy d ng h chuyên gia trọng số ch n đoán s cố ti m n MBA l c, T p chí khoa học vƠ công ngh Đ i học ĐƠ Nẵng, số 3[52], trang 55-61 [5] Ping Yang, Sui-sheng Liu Fault Diagnosis System for Turbo-generator Set Based on Fuzzy Neural Network [6] Khalaf Salloum Gaeid and Hew Wooi Ping ―Wavelet fault Diagnosis and Tolerant of Induction Motor - A review International Journal of the Physical Sciences Vol 6(3), February, 2011, pp 358-376 [7] Rudra Narayan Dash “Fault Diagnosis in Induction Motor Using Soft Computing Techniques”, Department Of Electrical Engineering National Institute Of Technology, Rourkela-769008 India Trang [8] Hoshiar Hassan “Detection of the stator winding fault in three phase induction motor using Fuzzy Logic” 2012 [9] Vijay Prakash Pandey and Prashant Kumar Choudhary “Induction Motor Condition Monitoring Using Fuzzy Logic”, Advance in Electronic and Electric Engineering.ISSN 2231-1297, Volume 3, Number (2013), pp 755-764 [10] Rudra Narayan Dash “Fault Diagnosis in Induction Motor Using Soft Computing Techniques”, Department Of Electrical Engineering National Institute Of Technology, Rourkela-769008 India [11] Kalpana Bhardwaj and Alok Agarawal “Fault Diagnosis of Three Phase Induction Motor using Fuzzy Logic Controller and Sequence Analyzer ”, MIT International Journal of Electrical and Instrumentation Engineering, Vol 2, No 2, Aug 2012, pp (112-118) ISSN2230-7656(c) MIT Publications 1.3 M c đích đ tƠi Nghiên c u v lý thuy t ch n đoán áp dụng cho đối t ợng lƠ MPĐ, xác định thông số ch n đoán phù hợp Sử dụng kỹ thu t FFT phân tích ph d̀ng n k t lu n tình tr ng h hỏng cho MPĐ 1.4 Nhi m v đ tƠi Trong đ tƠi nƠy tác gi nghiên c u v c s lý thuy t v ch n đoán h hỏng thi t bị từ khái ni m c b n đ n nh ng lý thuy t ph c t p Nh ng nhi m vụ trọng tơm c a đ tƠi nh sau: - Nghiên c u xơy d ng h thống thu th p c s lý thuy t - Xơy d ng mô hình thu th p d li u d̀ng n c a MPĐ sau phơn tích ph sử dụng ph n m m LabView đ phơn tích h hỏng thi t bị d a t n số h cụ th Trang 1.5 Gi i h n đ tƠi Trong kỹ thu t ch n đoán h hỏng thi t bị có nhi u h hỏng, gi i h n c a đ tƠi trình bƠy v h hỏng v c khí mƠ ch y u t p trung vƠo hai h hỏng lƠ h hỏng vƠ ngoƠi v̀ng bi 1.6 Ph ng pháp nghiên cứu Ph ng pháp nghiên c u: Trên c s nghiên c u lý thuy t v ch n đoán, l a chọn xây d ng mô hình ch n đoán vƠ ph ng pháp ch n đoán tình tr ng kỹ thu t c a đối t ợng c n ch n đoán Th c hi n thí nghi m mô hình đ đánh giá k t qu ch n đoán Nghiên c u đ tƠi có s k thừa công trình nghiên c u c a nhƠ nghiên c u, nhóm nghiên c u vƠ ngoƠi n c đư đ ợc công bố, ngoƠi nghiên c u góp ph n cho nghiên c u ch n đoán h hỏng máy phát n ti ng vi t Cấu trúc lu n văn bao g m ch 01/09/2014 đ n 28/02/2015 Trong ch ng, th i gian lƠm lu n văn từ ngƠy ng bao g m:  Ch ng T ng quan  Ch ng C s lý thuy t  Ch ng K t qu th c nghi m  Ch ng K t lu n vƠ h ng phát tri n Trang Ch C S ng 2: LÝ THUY T 2.1 Lý thuy t v ch n đoán kỹ thu t B n chất c a ch n đoán lƠ s phát tri n vƠ th c hi n thu t toán c tính thông số kỹ thu t c a đối t ợng ch n đoán mƠ không c n thay đ i u ki n lƠm vi c c a thông số ki m soát Từ mô hình b lọc lỗi phát hi n lỗi đ ợc Beard vƠ Jones đ c p năm 1970, đ n nay, lý thuy t v ch n đoán vƠ phát hi n lỗi đư phát tri n thƠnh m t nhánh quan trọng kỹ thu t thi t k vƠ ch t o nh s phát tri n c a lĩnh v c liên quan nh : Khoa học v máy tính, lý thuy t u n vƠ mô hình hóa Đặc bi t s phát tri n ph n c ng máy tính cho phép xơy d ng nh ng khơu u n vƠ tính toán v i tốc đ cao lƠ c s cho h thống tính toán u n ph c t p BƠi toán phát hi n lỗi (Fault Detection): Mục tiêu lƠ xác định xem đối t ợng có lƠm vi c bình th ng hay không Trong tr ng hợp nƠy, t p tr ng thái đ ợc chia thƠnh hai t p nhỏ: S0 ng v i tr ng thái lƠm vi c bình th ng vƠ tr ng thái c̀n l i ng v i lỗi Nhi m vụ c a bƠi toán lƠ xác định xem h nằm tr ng thái S0 hay tr ng thái c̀n l i H thống s t o tín hi u c nh báo cho ng v tình tr ng lƠm vi c bất th i v n hƠnh ng c a h thống BƠi toán phơn bi t lỗi (Fault Isolation): Trong tr ng hợp nƠy, c n phơn bi t cƠng rõ cƠng tốt xem đối t ợng nằm tr ng thái nƠo số tr ng thái đư nêu Do m t lỗi x y đối t ợng đ ng th i nh h ng đ n nhi u thông số đ u khác nên vi c xác định tr ng thái c a đối t ợng lƠ m t công vi c hoƠn toƠn không d dƠng; th m chí m t số tình lƠ không th th c hi n đ ợc N i dung c a bƠi toán lƠ phơn tích, t ng hợp tri u ch ng c a lỗi, từ định vị đ ợc lỗi nằm b ph n ch c nƠo BƠi toán xác định lỗi (Fault Indentification) mong muốn tìm nguyên nhơn c a lỗi: Chi ti t gơy lỗi, th i m gơy lỗi Trang Cao h n n a, m t h thống dung lỗi (Fault Tollerance) cho phép lƠm vi c tr ng hợp có lỗi cách sử dụng gi i pháp thay th t ng đ ng v ph n c ng ph n m m: V i c m bi n lỗi, tín hi u c a c m bi n có th đ ợc thay th tính toán t tr ng đ ng từ thông số khác c a h thống Trong ng hợp nƠy, h s ph i chịu chất l ợng lƠm vi c thấp h n chi phí tính toán cao h n, đ xác gi m ph ng pháp tính gián ti p, đ tin c y gi m thông số ki m soát nh ng v n trì đ ợc tr ng thái lƠm vi c bình th ng c a c h thống Các định nghĩa v trình nh n d ng lỗi đư đ ợc định nghĩa b i Hi p h i Safe Process R Isermann vƠ P Ballé đ xuất năm 1996 - Theo dõi (Monitoring): lƠ trình thu th p vƠ chuy n đ i thông số ch n đoán nhằm phát hi n bi u hi n bất th ng Quá trình nƠy th c hi n v i th i gian th c - Giám sát (Supervison) bao g m trình theo dõi vƠ đ a nh ng quy t định cho phép chắn nh ng hƠnh đ ng hợp lý tr ng hợp có lỗi - B o v (Protection): Bao g m tất c trình giám sát vƠ thao tác nhằm h n ch tối đa nh ng thi t h i lỗi gơy Trong tƠi li u nƠy phơn bi t gi a theo dõi di n bi n c a trình (ho t đ ng c a m t đối t ợng) vƠ theo dõi tr ng thái c a trình (tr ng thái c a đối t ợng) Theo dõi ho t đ ng đ ợc hi u lƠ công vi c h t ợng, tín hi u hóa vƠ th hi n d ng t i ch n đoán đối i d ng l ợc đ tr ng thái c a đối t ợng vƠ s thay đ i c a Nh v y, h thống theo dõi tr ng thái lƠ h thống ch n đoán th i gian th c Khi đối t ợng ho t đ ng th i gian th c, h thống ch n đoán có th hỗ trợ ho t đ ng ki m tra vƠ b o v cho h thống nh yêu c u đối v i h thống giám sát Vì v y, m t h thống giám sát đ ợc định nghĩa lƠ m t h thống ch n đoán liên tục m t h quan sát liên tục tr ng thái c a đối t ợng Trang 10 Đơy lƠ khối bắt đ u cho m t ch ng trình giao ti p v i Arduino Ta có th thấy khối Init có nhi u chơn song đ thi t l p cho vi c k t nối ta quan tâm t i m t vƠi chơn.Cụ th lƠ: - Chơn VISA resource lƠ chơn thi t l p Hình 2.11: Khối Init c ng COM đ giao ti p gi a LabVIEW vƠ Arduino - Chơn Baud Rate lƠ chơn thi t l p tốc đ baud.Tốc đ baud lƠ 115200 đối v i Arduino Uno, lƠ 9600 đối v i d̀ng Arduino khác - Chơn Board Type lƠ chơn đ chọn lo i Arduino đ lƠm vi c.Có lo i Arduino đ ợc hỗ trợ là: Uno,Mega 2560 Dimuelanove/Atmega 328 - Chơn Connection Type lƠ chơn l a chọn ki u k t nối: qua USB,XBEE Bluetooth - Chơn Arduino Resource đ k t nối v i khối khác.Cách thi t l p chơn vƠ m t số l u ý nhỏ nối khối - M t khối đ ợc chia lƠm dưy chơn d li u Các chơn nằm bên trái c a khối lƠ chơn đ a d li u vƠo lƠ thi t l p ban đ u c a tín hi u.Các chơn bên ph i lƠ chơn đ a d li u thƠnh ph n c a tín hi u đư tách đ ợc qua khối - Đ thi t l p chơn nƠo c a m t khối ta lƠm nh sau: + Đ a trỏ chu t t i chơn c n thi t l p cho trỏ chu t tr thƠnh Wiring tool (hoặc có th dùng Tool Palette) + Click Chu t ph i, sau trỏ chu t vƠo Create chọn ki u thi t l p.Có ki u thi t l p: Constant(hằng số),Control(đi u n), Indicator(hi n thị) tùy vƠo mục đích đ l a chọn phù hợp Trang 47 - Chơn Arduino Resource c a khối nƠy nối v i chơn Arduino Resource c a khối khác - Chơn error out c a khối tr c nối v i error in c a khối li n sau - Đối v i khối c̀n l i ta thi t l p t ng t b Khối Close LƠ khối đ ch dóng m t ng trình giao ti p v i Arduino.VƠ g m chơn c b n lƠ Arduino Resource, error in ,error out Hình 2.12: Khối Close c Các khối Low level Bao g m khối đ đọc,ghi tín hi u analog digital từ board Arduino Ngoài có khối phục vụ vi c băm xung,bus Hình 2.13: Các khối Low level d Các khối sensors Trang 48 Bao g m khối VI sensor th ng dùng nh : C m bi n nhi t đ , c m bi n ánh sáng,LCD,led thanh,led nhi u mƠu đáp ng nhi u ng dụng th c ti n nh nghiên c u khoa học NgoƠi khối c b n k trên,trong gói Arduino có thêm khối Example g m ví dụ đư đ ợc thi t k sẵn vƠ khối Utility Hình 2.14: Các khối sensors Trang 49 CH NG 3: K T QU TH C NGHI M MÔ HÌNH CH N ĐOÁN 3.1 Mô hình ch n đoán h hỏngMPĐ Hình 3.1: Mô hình ch n đoán h hỏng MPĐ Hình 3.2: K t nối c m bi n v i Card Arduino hỏng MPĐ Hình 3.4: Đ ng h đo tốc đ Trang 50 3.2 Chọn khối l p trình cho Labview 3.2.1 Khai báo ngõ vào/ra cho Card Ardruino Hình 3.5: Khai báo ngõ vào/ra cho Card Ardruino 3.2.2 Khai báo ngõ vào cho Card Ardruino Hình 3.6: Khai báo ngõ vào cho Card Ardruino 3.2.3 Khối phơn tích ph Hình 3.7: Khối phân tích ph Trang 51 3.2.4 Khối ghi d li u đo l ng thƠnh file.lvm Hình 3.8: Khối ghi d li u đo l 3.2.5.Ch ng thƠnh file.lvm ng tr̀nh thu th p d li u MPĐ v i Labview vƠ Arduino G m khối c b n c a Arduino nh Init,Close,Set Pin Digital Mode,Digital Write Pin,PWM Write Pin k t hợp v i v̀ng lặp While Loop (đ m b o tính liên tục),Case Structure 3.2.6 Code LaBVIEW online Hình 3.9: Code LaBVIEW online Trang 52 Hình 3.10: Giao di n lƠm vi c LabVIEW 3.2.7 Code LaBVIEW offline Hình 3.11: Code LabVIEW offline Trang 53 3.3 K t qu l̃i v vòng bi 3.3.1 Tr ng h p h hỏng bên vòng bi Tín hi u d̀ng n đ ợc thu th p qua c m bi n dòng ACS12A-30A có ngõ lƠ n áp(0 ậ 5V), 0At ng ng v i 2,5V, c m bi n có đ nh y 66mV/A c m bi n làm vi c nguyên lý hi u ng HALL Sau đ ợc đ a vƠo ngõ Analog (A0, A1, A2) c a Card Arduino ậUno R3 card có nhi m vụ chuy n tín hi u từ Analog sang Digital v i số m u: 10000, tốc đ thu th p: 910 Hz v i đ phân gi i 10bit D ng ph c a tín hi u sau thu th p đ ợc hi n thị nh Ph c a MPĐ ho t đ ng bình th ng có ph nh hình hình 3.12 Khi MPĐ ho t đ ng bị lỗi Inner race có ph nh hình 3.13 V y đ xác định đ ợc t n số h c a MPĐ ta c n bi t đ ợc thông số sau: - File d li u MPĐ đ ợc thu th p máy phát n ho t đ ng bình th ng - Đo đ ợc tốc đ c a Rotor - Số viên bi fbearing=|� ∓ bi Sau áp dụng công th c: � | v i m=1,2,3 fi= 0,6.Nb.fr Sau li t kê t n số h có th xuất hi n nh (3.1) B ng k t hợp v i Hình 3.13 xem ph k t lu n lỗi d a theo t n số h : Hình 3.12: Ph công suất c a MPĐ Trang 54 tr ng thái lƠm vi c bình th ng f=164Hz f=64Hz Hình 3.13: Lỗi Inner race MPĐ (64Hz-164Hz) B ng 4: Thống kê t n số h lỗi Inner race m Nb n fr fi 1425 23,75 1425 1425 3.3.2 Tr fBearing LSB USB 114 64 164 23,75 114 178 278 23,75 114 292 392 ng h p h hỏng bên vòng bi Khi MPĐ ho t đ ng bình th ng có ph nh hình 3.12 Khi MPĐ ho t đ ng bị lỗi Outer race có ph nh hình 3.14 fbearing=|� ∓ � | v i m=1,2,3., fo= 0,4.Nb.fr Sau li t kê t n số h có th xuất hi n nh (3.2) B ng k t hợp v i Hình 3.14 xem ph k t lu n lỗi d a theo t n số h : f=83Hz f=183Hz Hình 3.14: Lỗi Outer race MPĐ (83Hz-183Hz) Trang 55 B ng 5:Thống kê t n số h lỗi Outer race m Nb n fr fo 1425 23,75 1425 1425 3.3.3 Tr fBearing LSB USB 66,5 16,5 116,5 23,75 66,5 83 183 23,75 66,5 149,5 249,5 ng h p h hỏng bên trong, bên vòng bi: 164 64 83 183 Hình 3.15: Lỗi Outer race, Inner race MPĐ (64Hz- 164)(83Hz-183Hz) B ng 6: Thống kê t n số h lỗi Outer race, Inner race m Outer Inner LSB USB LSB USB 16,5 116,5 64 164 83 183 178 278 149,5 249,5 292 392 Trang 56 CH NG 4: K T LU N VẨ H NG PHÁT TRI N Trên c s nghiên c u nh ng vấn đ ch n đoán kỹ thu t cho MPĐ vƠ ng dụng kỹ thu t phơn tích ph , đ tƠi đư sơu gi i quy t bƠi toán ch n đoán thu đ ợc nh ng k t qu lu n văn nh sau: Đư xơy d ng mô hình phơn tích h hỏng MPĐ tr ng thái ho t đ ng; Từ đ xuất thông số ch n đoán (TSCĐ) phù hợp cho bƠi toán phát hi n lỗi vƠ phơn bi t lỗi MPĐ theo kh thu th p d li u, m c đ giá trị vƠ ý nghĩa thông tin c a thông số đối v i tr ng thái ho t đ ng c a MPĐ, t o kh cho phép xơy d ng h thống thu th p vƠ l u tr số li u cho thi t bị Xơy d ng mô hình vƠ gi i quy t bƠi toán ch n đoán kỹ thu t d a phân tích ph Thu th p số li u, phơn tích số li u v i k t qu ch n đoán lỗi bên vƠ bên ngoƠi c a v̀ng bi Nh ng k t qu cho thấy kỹ thu t FFT có th sử dụng nh m t ph ng pháp phân tích tham số cho mô hình ch n đoán Nó hi u qu h n so v i ph ng pháp mô hình hóa toán học v i bƠi toán có hƠm truy n đ t ch a rõ khó thi t l p, đặc bi t lƠ có th sử dụng trình tích lũy vƠ thu th p số li u Đ tƠi m i lƠ nh ng b H c ban đ u vi c gi i quy t bƠi toán ch n đoán kỹ thu t cho MPĐ ng phát tri n đ tƠi: Ti p tục khai thác ph ng pháp đư đ xuất đ kh o sát nhi u thông số khác c a MPĐ ti n t i vi c tìm quy lu t thay đ i c a thông số nh mối quan h gi a thông số c a MPĐ giúp cho vi c ch n đoán kỹ thu t c a MPĐ hi u qu h n T o nhi u h hỏng khác ( V n, c khí), thu th p tín hi u khác nh : (Nhi t đ , tốc đ , đ rungầ) đ ch n đoán nhi u h n h hỏng ti m n c a MPĐ Trang 57 TÀI LI U THAM KH O Ti ng Vi t: [1] Nguy n Văn Nghĩa, 2012“ ng dụng m ng N ron ch n đoán tình tr ng kỹ thu t đ ng c kéo c a đ u máy” [2] Đinh ThƠnh Vi t, Tr n HoƠng Kh , Nguy n Văn Lê, (2005), H chuyên gia ch n đoán s cố ti m n máy bi n áp l c, T p chí khoa học vƠ công ngh tr ng Đ i học Kỹ thu t, số 53, trang 50-54 [3] Lê HoƠi Đ c đư nghiên c u dấu hi u h hỏng đặc tr ng c a đ ng c Diezel vƠ ng dụng t p m k t lu n lỗi [4] Đinh ThƠnh Vi t, Nguy n Văn Lê, (2012), Xơy d ng h chuyên gia trọng số ch n đoán s cố ti m n MBA l c, T p chí khoa học vƠ công ngh Đ i học ĐƠ Nẵng, số 3[52], trang 55-61 Ti ng Anh: [5] Research on Rolling Bearing Fault Diagnosis with Adaptive Frequency Selection based on LabVIEW Hongxin Zhang, Hao Zhou, Xianjiang Shi, Ju huang, Jixiang Sun and Lei Huang School of Mechanical & Power Engineering, Harbin University of Science & Technology, Heilongjiang, China [6] Department of Mechanical and Manufacturing Engineering Schulich School of Engineering University of Calgary Calgary, AB, Canada, June 11-13, 2014 [7] Yassine Amirat, Vincent Choqueuse, Mohamed Benbouzid Wind Turbine Bearing Failure Detection Using Generator Stator Current Homopolar Component Ensemble Empirical Mode Decomposition IEEE IEEE IECON, Oct 2012, Montreal, Canada pp.3937-3942 [8] Hoshiar Hassan “Detection of the stator winding fault in three phase induction motor using Fuzzy Logic” 2012 [9] Vijay Prakash Pandey and Prashant Kumar Choudhary “Induction Motor Condition Monitoring Using Fuzzy Logic”, Advance in Electronic and Electric Engineering.ISSN 2231-1297, Volume 3, Number (2013), pp 755-764 Trang 58 [10] Rudra Narayan Dash “Fault Diagnosis in Induction Motor Using Soft Computing Techniques”, Department Of Electrical Engineering National Institute Of Technology, Rourkela-769008 India [11] Kalpana Bhardwaj and Alok Agarawal “Fault Diagnosis of Three Phase Induction Motor using Fuzzy Logic Controller and Sequence Analyzer ”, MIT International Journal of Electrical and Instrumentation Engineering, Vol 2, No 2, Aug 2012, pp (112-118) ISSN2230-7656(c) MIT Publications [12] K.Mohanraj, Sridhar Makkapati and S.Paramasivam, Ph.D “Unbalanced and Double Line to Ground Fault Detection of Three Phase VSI Fed Induction Motor Drive using Fuzzy Logic Approach “,International Journal of Computer Applications (0975 ậ 888) Volume 47ậ No.15, June 2012 [13] Jover Rodríguez, P., Arkkio, A., 2008, “ Detection of Stator Winding Fault in InductionMotor Using Fuzzy Logic “, Applied Soft Computing, Vol 8, No 2, pp 1112-1120 [14] A Che Soh, M.Sc and R.Z Abdul Rahman, M.Eng “Fault Detection and Diagnosis for DC Motor in Robot Movement System using Neural Network”, The Pacific Journal of Science and Technology Volume 10 Number May 2009 (Spring) [15] G Didier, E Ternisien, O Caspary, and H Razik ‘Fault Detection of Broken Rotor Bars in Induction Motor using a Global 133Fault Index”, IEEE Transactions on Industry Applications, Volume 42 Issue:1, 2006 [16] William T Thomson and Ronald Gilmore “Motor current signature analysis to detect faults in Induction motor drivers -fundamentals, data interpretation, and industrial case histories” proceedings of the Thirty-second turbomachinery symposium ậ2003 Trang 59 [17] William R Finley Mark M Hodowanec Warren G Holter “An Analytical Approach to Solving Motor Vibration Problems”, IEEE/PCIC Conference Record, 1999 [18] Mohamed Hachemi Benbouzid, Michelle Vieira, and C´eline Theys “Induction Motors’ Faults Detection and Localization Using Stator Current Advanced Signal Processing Techniques”, IEEE Electronics, Vol 14, No., January 1999 Trang 60 Transactions on Power S K L 0 [...]... Đ i b ph n c a các máy phát đi n xoay chi u công suất l n hi n nay ph n kích từ lƠ m t máy phát đi n m t chi u gọi lƠ máy kích từ đặt trên m t trục v i máy phát đi n xoay chi u D̀ng đi n m t chi u từ máy phát kích từ ra qua hai ch i than ti p xúc v i vƠnh tr ợt đặt trên trục nối vƠo dơy quấn ph n c m Hình 2.2: Ph n kích từ c a máy phát đi n đ ng b 2.5.3 Nguyên lý lƠm vi c của máy phát đi n đ ng b Ph... các đ i l Các ph ng đi n ng pháp nƠy ki m soát d̀ng stator đ phát hi n rất nhi u lỗi c a máy phát đi n Trong đa số các ng dụng, d̀ng stator c a máy phát đi n đ ợc ki m soát đ b o v máy phát b i các lỗi quá d̀ng, quá t i, ch m ch p , do v y, vi c ch n đoán d a trên d̀ng đi n không c n b sung thêm c m bi n Trong ph ng pháp nƠy, m t số h ng ch n đoán đ ợc sử dụng: Phơn tích dấu hi u d̀ng đi n: Trong th i... lƠm vi c Máy đi n đ ng lƠ máy phát đi n có tốc đ quay không đ i xác định theo đôi c c p vƠ t n số f đư cho c a d̀ng đi n xoay chi u: = 6 (2.1) Trong đó n : tốc đ ; f : t n số; p : số đôi c c Theo nguyên lý thu n nghịch máy đi n đ ng b có th v n hƠnh theo ch đ máy phát hay đ ng c Đ i b ph n đi n sử dụng hi n nay trong công nghi p vƠ đ i sống lƠ năng l ợng d̀ng đi n xoay chi u do các máy phát đi n... t từ tr n0= ng quay v i tốc đ : 6 (2.4) Tốc đ quay c a từ tr ng ph n ng bằng tốc đ quay c a ph n c m nên máy phát đi n nƠy gọi lƠ máy phát đ ng b Quan h d̀ng đi n Startor và rotor[7]: � [� ] = √ � � = √ √ [ √ − √ � +� +� 2.5.4 Nh ng h hỏng th √ − −√ ] � [� ] � ng gặp MPĐ Máy đi n đ ng lƠ máy phát đi n có tốc đ quay không đ i xác định theo đôi c c p vƠ t n số f đư cho c a d̀ng đi n xoay chi u Trang... hi n nay máy phát đi n lƠ ph n tử cung cấp đi n năng cho toƠn h thống Máy phát đi n lƠ thi t bị bi n đ i c năng thành đi n năng thông th ng sử dụng nguyên lý c m ng đi n từ Ngu n c năng s cấp có th lƠ các đ ng c tua bin h i, tua bin n c, đ ng c đốt trong, tua bin gió hoặc các ngu n c năng khác Máy phát đi n gi m t vai tr̀ then chốt trong các thi t bị cung cấp đi n Nó th c hi n hai ch c năng: phát đi... ợc đo vƠ phơn tích bằng các máy phơn tích ph ơm thanh Ti ng n trong máy phát đ ng b 3 pha ch y u sinh ra từ khe từ Ph ng pháp này có kh năng phát hi n đ ợc s thay đ i c a khe không khí Tuy nhiên, vi c đo đ n âm thanh trong nhà máy công nghi p hoặc trên đ u máy lƠ không kh thi vì ti ng n n n gơy ra từ các thi t bị khác rất l n lƠm nh h ng đ n đ chính xác c a ph ng pháp ch n đoán 2.2.3 Đo đ rung S bất... đối t ợng ch n đoán phát hi n tri u ch ng phơn tích tri u ch ng tín hi u vƠo tín hi u ra tri u ch ng k t lu n ch n đoán dụng các phép đo gián ti p đ phát hi n các tri u ch ng thay vì tìm ki m các tri u ch ng từ số li u đo tr c ti p Ví dụ v ph ng pháp này là các ph ng pháp ch n đoán d a trên phơn tích tín hi u đ ch n đoán các thi t bị quay [3] Trong nhi u công trình nghiên c u v ch n đoán đ ng c , bằng... ch n đoán vì kỹ thu t nƠy ch n đoán đ ợc nhi u h hỏng, đ n gi n và chính xác Trang 17 B ng 1: Kỹ thu t ch n đoán FFT[5] Kỹ thu t Đo l ng c̀n thi t Ch n đoán l̃i Vỡ thanh rotor D̀ng đi n Stator FFT u đi m c đi m Thích hợp cho đi u ki n t i cao Mất thông tin th i gian D th c hi n Không hi u qu đi u ki n t i nhẹ Ngắn m ch cu n dây Khe hỡ không khí Nh Lỗi v̀ng bi Lỗi v t i ngắn 2.5 Lý thuy t v máy phát. .. dụng hi n nay trong công nghi p vƠ đ i sống lƠ năng l ợng d̀ng đi n xoay chi u do các máy phát đi n cung cấp Do đó máy phát đi n đ ng b có m t vị trí quan trọng trong h thống đi n Trang 18 Máy phát đi n đ ng b có ba b ph n chính, ph n c m, ph n ng vƠ ph n kích từ Hình 2.1: Cấu t o c a máy phát đi n đ ng b Ph̀n c m: Th ng ph n c m đ ợc đặt trên trục quay Cấu t o g m m t lõi thép trên đó dơy quấn t o thƠnh... i thông qua phơn tích các thông số đ u ra đư bi t 2.1.5 Các h ng nghiên cứu chính trong ch n đoán MPĐ Máy phát đi n lƠ lo i thi t bị đ ợc sử dụng rất ph bi n, do v y, có rất nhi u công trình nghiên c u v lĩnh v c nƠy Do máy phát đi n là lo i thi t bị quay, nên các phơn tích ph đ ợc nghiên c u rất nhi u nhằm phát hi n các đặc tr ng theo t n số vƠ ph c a tín hi u Các phơn tích wavelet cũng đ ợc nghiên