Title: Sweep Frequency Response Analysis Applications on Stator Windings of Rotating Machines
Language: English
Authors: Mayer, Maximilian 
Qualification level: Diploma
Advisor: Gröschl, Martin 
Issue Date: 2021
Number of Pages: 60
Qualification level: Diploma
Abstract: 
Um Ausfälle rotierender Maschinen zu vermeiden, ist die frühe Diagnose vom Abweichen des Normalzustandes von essentieller Bedeutung. Hierfür sind nichtinvasive diagnostische Tests das bevorzugte Instrument, besonders wenn sie schnell, einfach und hochpräzise sind. Die Sweep Frequency Response Analysis (SFRA) bringt diese Eigenschaften mit sich und eignet sich daher hervorragend für diese Aufgabe. Diese Methode wird derzeit hauptsächlich bei Transformatoren angewendet, in dieser Arbeit wird jedoch ihre Tauglichkeit für die Untersuchung von Statoren geprüft. Um die Ergebnisse zu quantifizieren, werden sie mit der Impulse Frequency Response Analysis (IFRA), einem derzeit verbreiteten Diagnoseverfahren für Statoren, verglichen.Die drei analysierten Statoren haben einzelne Eigenschaften gemein, welche Rückschlüsse auf Charakteristika und Ähnlichkeiten der Ergebnisse ermöglichen. Die Statoren wurden so manipuliert, dass Windungs- und Wicklungsschlüsse implementiert werden können. Des Weiteren werden Aussagen über die Sensitivität und die Richtungsabhängigkeit getroffen. Zuletzt wurde eine Wicklungsverlängerung simuliert, um Angaben über das Verhalten der beiden Methoden bei ausgedehnteren Leitungen zu machen.Einen starken Fokus wurde auch auf die praktische Umsetzbarkeit der Methode gelegt um Ergebnisse zu erzielen, die direkt vom Endanwender übernommen werden können. Hierzu werden auch Empfehlungen abgegeben, wie die gewonnenen Erkenntnisse am besten in der Praxis umsetzbar sind.

To avoid the outage of rotating electrical machines, the early detection of deviations from the norm condition is the key element. Particularly noninvasive diagnostic tests are the preferred instrument of choice, especially when they are fast, simple and precise. The sweep frequency response analysis (SFRA), more known in the field of power transformer testing, offers these advantages and is perfectly suited for this task. This thesis focuses on the application potential of SFRA on stators in comparison to the current state-of-the-art diagnostic method, the impulse frequency response analysis (IFRA).The three analyzed stators have certain properties in common, which allows the detection of characteristics and similarities in certain cases. The stators are manipulated in such a way that inter-turn and inter-winding faults can be implemented and compared. This will also allow for statements about the directionality and sensitivity. Finally, an attempt of a winding extension is made, which reveals the behavior of the two methods applied on longer windings.A strong focus is placed on practical feasibility, with the research providing results that industrial engineers can apply directly in their work. The research also includes suggestions for an ideal application of the findings in practice.
Keywords: Frequenzantwort; Fehlerdiagnose; Stator; rotierende Maschinen
SFRA; fault detection; stator; rotating machines; frequency response analysis
URI: https://doi.org/10.34726/hss.2021.85162
http://hdl.handle.net/20.500.12708/17586
DOI: 10.34726/hss.2021.85162
Library ID: AC16215820
Organisation: E134 - Institut für Angewandte Physik 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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