MOTOR CURRENT SIGNATURE ANALYSIS AND NEGATI VE SEQUENCE CURENT BASED STATOR WINDING SHORT FAULT DETECTION IN AN INDUCTION MOTOR

En este artículo se utilizan las técnicas MCSA y componentes secuenciales para la detección de cortocircuito de una fase del bobinado del estator de un motor de inducción. La detección de esta falla se realiza usando el análisis de corriente de secuencia negativa y del espectro de la señal de corriente. Se presenta un análisis experimental mostrando las ventajas y desventajas de cada método implementado. Se realizan pruebas en un banco de motores de inducción de 2 hp dedicado para este tipo de estudios. Los resultados experimentales muestran variaciones en el indicador de falla en ambos métodos cuando el motor está operando en diferentes condiciones de carga. Aunque la corriente secuencial negativa requiere el uso de sensores de corriente en las tres fases del motor, esta técnica presenta un mejor desempeño en la detección del cortocircuito del bobinado y proporciona un valor estimado de la severidad de la falla.

In this paper, negative sequence analysis and motor current signature analysis (MCSA) based approaches are applied to perform short fault detection of a single phase winding in an induction motor. The fault detection is carried out using the negative sequence analysis and spectral analysis of current signals. An experimental analysis is presented, showing the advantages and drawbacks for each method implemented. Tests are performed in a 2 Hp induction motor dedicated to this type of study. Experimental results show variations in the fault indicator in both methods when the motor is running under different load conditions. Although the negative sequence current method demands simultaneous three phase current sensing, it presents better performance for short fault detection and provides a fault severity level estimation.

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Resumen

Inglés In this paper, negative sequence analysis and motor current signature analysis (MCSA) based approaches are applied to perform short fault detection of a single phase winding in an induction motor. The fault detection is carried out using the negative sequence analysis and spectral analysis of current signals. An experimental analysis is presented, showing the advantages and drawbacks for each method implemented. Tests are performed in a 2 Hp induction motor dedicated to this type of study. Experimental results show variations in the fault indicator in both methods when the motor is running under different load conditions. Although the negative sequence current method demands simultaneous three phase current sensing, it presents better performance for short fault detection and provides a fault severity level estimation.

Español En este artículo se utilizan las técnicas MCSA y componentes secuenciales para la detección de cortocircuito de una fase del bobinado del estator de un motor de inducción. La detección de esta falla se realiza usando el análisis de corriente de secuencia negativa y del espectro de la señal de corriente. Se presenta un análisis experimental mostrando las ventajas y desventajas de cada método implementado. Se realizan pruebas en un banco de motores de inducción de 2 hp dedicado para este tipo de estudios. Los resultados experimentales muestran variaciones en el indicador de falla en ambos métodos cuando el motor está operando en diferentes condiciones de carga. Aunque la corriente secuencial negativa requiere el uso de sensores de corriente en las tres fases del motor, esta técnica presenta un mejor desempeño en la detección del cortocircuito del bobinado y proporciona un valor estimado de la severidad de la falla.