23777

تشخيص عيب چند هدفه در سيستم الكتروپمپ بر مبناي مدل

كارشناسي ارشد

مهندسي برق كنترل

1396

1399/08/28

دكتر جواد پشتان

-

مهندسي برق

موضوع اصلي اين پروژه شامل دو بخش مدل سازي و تخمين پارامترها، تشخيص عيوب و جداسازي آنها در يك مجموعه الكتروموتور القايي و پمپ گريز از مركز مي باشد. بخش اول به مدل سازي مجموعه الكتروپمپ و تخمين پارامترهاي موتور القايي اختصاص دارد در اين بخش به منظور كنترل سرعت در مدل سازي مجموعه الكتروپمپ از كنترل برداري بدون سنسور سرعت استفاده شده است در اين پروژه براي تخمين پارمترهاي موتور القايي )مقاومت روتور و مقاومت استاتور( از يك فيلتر كالمن توسعه يافته ي دو ورودي با قابليت تخمين همزمان مقاومت روتور و استاتور، سرعت روتور و گشتاور بار يا همان گشتاور پمپ، استفاده شده است همچنين سيستم كنترلي تخمين سرعت موتور جايگزين سنسور سرعت شده است. بخش دوم به تشخيص عيوب و جداسدازي آنها در مجموعه الكتروپمپ اختصاص دارد براي اين منظور از روش هاي تشخيص عي مبتني بر سيگنال استفاده شده است در روش تشخيص عيب مبتني بر سيگنال از آناليز انتشار عيب به منظور بررسي تداخل ا ثر اغششاش و عيب استفاده شده است براي اين منظور با توجه به عيوب و اغتشاش هاي مورد بررسي كه شامل 10 عيب و 5 اغتشاش مي باشند ساختار سيستم الكتروپمپ با استفاده از يك دياگرام فيزيكي به 7 زير سيستم تقسيم بندي مي شود در هر يك از اين زير سيستم ها مجموعه اي از عيوب و اغتشاش ها محتمل است در بخش الكتريكي موتور عيوب تكفاز شدن، اتصال كوتاه سيم پيچي استاتور، شكستگي ميله روتور و مجموعه اغتشاش هاي عدم تعادل ولتاژ تغذيه، افزايش دامنه ولتاژ تغذيه و كاهش دامنه ولتاژ تغذيه در نظر گرفته شده است بعلاوه در بخش مكانيكي موتور القايي عيوب مربوط به ياتاقان و عدم تعادل روتور، در بخش شفت عيوب مربوط به ناهم راستايي موازي و سري در نظر گرفته شده است به صورت متقابل در بخش هيدروليكي پمپ گريز از مركز نيز عيب خشك كار كردن و در بخش ورودي پمپ عيب كاويتاسيون و اغتشاش هاي كاهش دبي و افزايش دبي در نظر گرفته شده اند اينها مجموعه اي از عيوب و اغتشاش ها در مجموعه ي الكتروپمپ مي باشند مهم ترين مرحله بعد از تشخيص عيب تحليل شدت خرابي آن عيب است براي اين منظور در ابتدا لازم است هر يك از عيوب با شدت هاي مختلف در سيستم ايجاد شده و يك بانك داده از ويژگي هاي مربوط به همان عيب تشكيل شود اين بانك داده به عنوان ورودي به الگوريتم تطتيقي عصبي-فازي داده مي شود و قواعد بر اساس آنها شكل مي گيرد خروجي اين سيستم فازي شامل سه تابع عضويت مختلف بوده كه شدت هر عيب را از حالت سالم تا حالت كاملاً معيوب دسته بندي مي كند.

1400/02/20

Multi Objective Fault Detection in electro Pump system Based on Model

1/1/1900 12:00:00 AM

The main subject of this project includes two parts of modeling and estimating parameters, detecting defects and separating them in a set of induction electromotor and centrifugal pump. The first part is dedicated to modeling the set of electric pump and estimating the parameters of induction motor. Speed ​​In modeling the electric pump set, vector control without speed sensor has been used. In this project, to estimate the parameters of induction motor (rotor resistance and stator resistance) from a Kalman filter developed with two inputs with simultaneous estimation capability. Rotor and stator resistance, rotor speed and load torque, or pump torque, have been used. Also, the motor speed estimation control system has replaced the speed sensor. The second part is dedicated to the detection of defects and their isolation in the electric pump set. For this purpose, signal-based fault detection methods have been used. For this purpose, according to the studied defects and disturbances, which include 10 defects and 5 disturbances, the structure of the electropump system is divided into 7 subsystems using a physical diagram. In each of these subsystems, a set of defects and Disturbances are possible in the electrical part of the motor. Single-phase defects, stator winding short circuit, rotor shaft fracture and set of supply voltage imbalance disturbances, increase of supply voltage range and decrease of supply voltage range are also considered. Defects related to bearings and rotor imbalance, in the shaft section, defects related to parallel and series misalignment have been considered. Dubai and Dubai increase are considered These are a set of defects and disturbances in the electric pump set. The most important step after diagnosing a fault is to analyze the severity of the fault. Features related to the same fault are formed by this database as input to the adaptive algorithm Neuro-fuzzy is given and rules are formed based on them. The output of this fuzzy system includes three different membership functions that categorize the severity of each defect from healthy to completely defective.

الكتروپمپ , شدت عيب , تشخيص عيب , مدل سازي , تخمين پارامتر , انتشار عيب

Electropump , Fault Propagation , Moldel , Fault Detection , Fault Severity , Parameter Estimation