Electrical damages to critical parts in rotation machinery have caused may machinery failures and hours of costly downtime. The problem of shaft currents generated in non-electrical machines have puzzled both users and manufacturers of these machines. The main solution for preventing electro- magnetic type damage is to demagnetize all of the machinery parts, however this is costly and time consuming. Therefore a thorough investigation into the causes and physical characteristics of electro- magnetic shaft currents is needed. In this paper, the self excitation theory was developed for a simple model, and axial flux Faraday disk machine surrounded by a long solenoid. Experimental tests were conducted to investigate the physical characteristics on an electromagnetic self excitation rig. The theory showed that the directions of both the shaft rotation and the coil turns should e identical if self excitation is to occur. From the tests, the electromagnetic type shaft current had both AC and DC components occurred at all vibration frequencies. This could point to the way to detect small instabilities or natural frequency locations by monitoring shaft currents.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
/
제3권1호
/
pp.20-25
/
2002
Electrical damages to critical parts in rotating machinery have caused many machinery failures and hours of costly downtime. The problem of shaft currents generated in non-electrical machines has puzzled both users and manufacturers of these machines. The main solution for preventing electromagnetic type damage is to demagnetize all of the machinery parts, however this is costly and time consuming. Therefore a thorough investigation into the causes and physical characteristics of electromagnetic shaft currents is needed. In this paper, the self excitation theory was developed far a simple model, an axial flux Faraday disk machine surrounded by a long solenoid. Experimental tests were conducted to investigate the physical characteristics on an electromagnetic self excitation rig. The theory showed that the directions of both the shaft rotation and the coil turns should be identical if self excitation is to occur. From the tests, the electromagnetic type shaft current had both AC and DC components occurred at all vibration frequencies. This could point to a way to detect small instabilities or natural frequency locations by monitoring shaft currents.
Vibration of rotating machinery is a factor that is something to do with abnormal machinery. Former days, Perception of vibration at rotating machinery had used Shaft rider type. Shaft rider type was adhered to surface of shaft and detected vibration of rotating machinery. Recently, Perception of vibration at rotating machinery uses to non-contact sensor. Working principle of non-contact sensor is used of eddy current. Vibration at rotating machinery appears to deviation of eddy current. In this paper, We investigate abnormal vibration due to non-contact sensor.
This study concerns the design and development of the non-vibrating capacitance probe which could be used as a non-contact sensor for tribological wear. This device detects surface charge through temporal variation in the work function of a material. Experiments are performed to demonstrate the operation of the probe on a roating aluminum shaft. The reference electrode of the probe, made of lead, is placed adjacent (< 1.25-mm distance) to the shaft. Both surfaces which are electrically connected, form a capacitor. An artificial spatial variation in the work function is imposed on the shaft surface by coating a segment along the shaft circumference with a colloidal silver paint. As the shaft rotates, the reference electode senses changing contact potential difference with the shaft surface, owing to compositional variation. Temporal variation in the contact potential difference induces a current through the electrical connection. This current is amplified and converted to a voltage signal by an electoronic circuit with an operational amplifier. The magnitude of the signal decreases asymptotically with the electrode-shaft distance and increases linearly with the rotational frequency. These results are consistent with the theoretical model. Potential applications of the probe on wear monitoring are proposed.
In this paper, we propose a method for suppressing shaft voltage by modifying the rotor shape and the permanent magnets in interior permanent magnet type high voltage motors. The shaft voltage, which adversely affects the bearing by occurring bearing current, is induced by parasitic components and the leakage flux in motor-driven systems as well as inherent linkage flux between main magnetic flux and shaft according to rotor configuration. Thus, shaft voltage should be analyzed and considered under inverter-driven and non-inverter-driven conditions because inherent linkage flux can analyze under non-inverter-driven condition. In this study, we designed re-arrangement magnet and re-structuring rotor to minimize the shaft voltage. In addition, we optimized the proposed models. The shaft voltage suppression effect of the designed model was validated experimentally and by comparative finite element analysis.
Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
/
제3권3호
/
pp.241-247
/
2014
The voltage source PWM inverter generally used to drive the air conditioning (A/C) fans has been posing a large issue that the bearings in air conditioning fan motors are highly possible to be corroded electrically. Potential difference called shaft voltage is generated between inner and outer rings of the bearings due to inverter switching. The shaft voltage causes bearing lubricant breakdown dielectrically. As a result, bearing current is caused. This current causes the bearing corrosion. In previous work, we demonstrated that the shaft voltage can be reduced by using an insulator inserted between the outer and inner cores of the rotor in an air conditioning fan motor without grounding. This paper proposes the other countermeasure for reducing the shaft voltage in fan motors. The countermeasure which adds a capacitor between the brackets and the stator core is effective even for fan motors with non-insulated rotor. The effectiveness is confirmed by both simulated and experimental results.
The carbon fiber epoxy composite material and aluminum have many advantages over other materials because of their high specific stiffness and good fatigue characteristics. Basically, the propeller shaft of automobile requires bending frequency of higher than 2,700 Nm and high natural frequency of higher than 9,200 rpm occurred by fast revolution. For this reason, natural frequency and torsion torque characteristics of hybrid shaft was studied in variation of its outer-diameter and thickness. Vibration and torque characteristics of hybrid shaft were compared by torsion tester, natural frequency experiments and FE analysis. Designed hybrid shaft satisfied its vibration and torque characteristics when its outer-diameter was 60 mm and thickness was 5 mm. Therefore, hybrid material enables to manufacture one piece structure hybrid propeller shaft rather than current two piece structure.
This study presents an electromagnetic model for predicting shaft voltages in a 2-pole field-excited synchronous generator. After the first observations on shaft voltages were made more than a century ago, extensive work has been conducted on eliminating, mitigating, and integrating the aforementioned phenomena. Given that emphasis has been placed on modeling shaft- and bearing-induced voltages in AC motors driven by variable frequency drives, similar efforts toward a model that is dedicated to generators are insubstantial. This work endeavors to improve current physical interpretation and prediction methods for shaft-induced voltages in generators through semi-analytical derivation. Aside from the experimental validation of the model, investigations regarding the behavior of shaft voltages under varying machine complexities and operating conditions clarify previous uncertainties regarding these phenomena. The performance of the numerical method is also assessed for application in eccentricity fault diagnosis.
Commercial eddy current dynamometers control the torque of ratating body (poer supply machine) with the field coil current being operated as a braking force. In this paper, we studied about the relation between the field coil current and the torque load of eddy current dynamometer. By the torque measuring analysis of eddy current dynamometer, it is linear relation between the brake force measured from the torque meter (e.g. load cell, strain gage or spring balance etc.) which is installed at the case of dynamometer and the multiply of shaft rpm by the square of field coil current (N$\times$Ia2). To prove the relation, it was experimented and showed that the torque operated by the rotating body can be measured with the shaft rpm and the field coil current of eddy current dynamometer. This result shows a possibility that eddy current dynamometer can measures the torque of rotating body without special torque measuring devices.
Balance shaft has a key role in reducing a engine vibration in a vehicle and widely applied for current models. Since balance shaft module consists many sub-component and each part has its own operational characteristics, some different analysis backgrounds should be integrated into one sub-part in balance shaft module and this is the main obstacles in making a design process. Moreover, the balancing shaft is rotating in high speed and such condition requires large safety factors in a design process owing to a lot of unexpected problems with the overwhelming rotation. Balance shaft is the core-component generating the intended unbalance as well as cancelling the unbalance force or moment by the engine module. So, the balance shaft should meet the high fatigue resistance not to mention of NVH performance. In this paper, a design strategy focused on balance shaft is developed to build a optimal model considering a engine vibration. Putting the unbalance mass distribution as main design parameter, some candidate model is verifed with structural and fatigue analysis and most appropriate model is proposed here.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.