Research and application of artificial neural network to diagnostics of stator winding short-circuit of slip-ring induction motor

摘要

The paper presents an application of an artificial neural network (ANN) to diagnostics of short-circuit between one phase of the stator winding and the motor housing. A set of machine vibration acceleration measurements for different values of resistance, through which winding and the housing was short-circuited, was gathered. Four resistance values and four load torque values were examined. From the frequency spectrum of machine vibration accelerations a set containing the amplitudes values of the frequencies: 100, 200, 300, 400, 500, 600 Hz was chosen. Thus prepared set of the vibration accelerations amplitudes supplemented with RMS phase currents and the load torque values was used to train the artificial neural network. The network response was the value of the short-circuit resistance between the stator winding and the motor housing.%W artykule przedstawiono zastosowanie sztucznej sieci neuronowej (SSN) do diagnostyki zwarcia uzwojenia stojana z obudową silnika. Zgromadzono zbiór pomiarów przyspieszeń drgań maszyny dla różnych wartości rezystancji, przez którą zwierano uzwojenie z obudową. Rozpatrzono cztery wartości rezystancji oraz cztery wartości momentu obciążenia silnika. Z widma częstotliwościowego przyspieszeń drgań maszyny stworzono zbiór zwierający wartości amplitud o częstotliwościach: 100, 200, 300, 400, 500, 600 Hz. Tak przygotowany zbiór wartości amplitud przyspieszeń drgań uzupełniony o wartości skuteczne prądów fazowych oraz wartość momentu obciążenia posłużył do wytrenowania sztucznej sieci neuronowej. Natomiast odpowiedzią sieci była wartość rezystancji zwarcia uzwojenia stojana z obudową.