• Title/Summary/Keyword: 결함검출 및 진단

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Comparison of FEA with Condition Monitoring for Real-Time Damage Detection of Bearing Using Infrared Thermography Techniques (적외선열화상을 이용한 베어링 실시간 손상검출 상태감시의 전산수치해석 비교)

  • Kim, Hojong;Kim, Wontae
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.35 no.3
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    • pp.185-192
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    • 2015
  • Since real-time monitoring systems, such as early fault detection, have been very important, an infrared thermography technique was proposed as a new diagnosis method. This study focused on damage detection and temperature characteristic analysis of ball bearings using the non-destructive, infrared thermography method. In this paper, for the reliability assessment, infrared experimental data were compared with finite element analysis (FEA) results from ANSYS. In this investigation, the temperature characteristics of ball bearing were analyzed under various loading conditions. Finally, it was confirmed that the infrared thermography technique was useful for the real-time detection of damage to bearings.

A study for pattern recognition of partial discharge in Extra High Voltage cable on the site (Neural Network를 이용한 초고압 실선로에서의 부분방전 패턴인식 연구)

  • Kim, Young-Hong;Kim, Choong-Sik;Kim, Jung-Yoon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.145-146
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    • 2008
  • 초고압 케이블에서 발생하는 부분방전을 측정하기 위해 다양한 방법들이 연구 개발되어왔다. 최근에는 초고압 케이블의 설치 후 시행하는 준공시험에 있어 부분방전 측정을 필수적으로 할 만큼 부분방전 진단기술의 중요성이 부각되고 있는 실정이며, 디지털 측정기술을 통한 부분방전자동측정 기술이 많이 제안되고 있다. 특히, 비전문가들만으로도 진단 및 감시가 가능하도록 하는 자동 패턴 분류에 대한 다양한 연구에 활발히 보고되고 있다. 본 논문에서는 초고압 케이블에서 발생되는 결함을 내부, 외부, 노이즈의 세 가지로 분류하고 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 형태로 모의된 실험데이터와 현장에서 축적된 데이터를 선별하여 다양한 통계치를 추출하였고, 결함별 구분이 용이하지 않은 통계치를 제외한 값들을 Neural Network 방법으로 학습시켰다. 학습된 가중치 값을 LabView로 작성된 프로그램에 사용하여 변전소 내 EBG에서 검출한 부분방전 측정 결과에 적용하였다.

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Design and Experiment of the Corona Probe for Partial Discharge Diagnosis in Rotary Machine Stator Windings (회전기 고정자권선의 부분방전 진단을 위한 Corona probe의 설계 및 실험)

  • Yang, Sang-Hyun;Lee, Se-Il;Lee, Yong-Sung;Park, Noh-Joon;Kim, Hee-Dong;Park, Dae-Hee
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1479_1480
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    • 2009
  • 부분방전시험은 고전압 고정자 권선의 절연상태를 검사, 평가 할 수 있는 중요한 수단이다. 전동기와 발전기에서 일어나는 절연 악화의 징후로써 부분방전이 발생되며 이러한 부분방전 결함의 정확한 위치 확인이 필요하다. 본 논문에서는 회전기 고정자권선의 결함위치를 판정하기위한 Prototype의 코로나 프로브를 설계하고자 Ferrite core를 이용한 Corona Probe를 제작하였으며 모의 결함을 가지는 6.6[kV] 회전기 고정자권선에 적용하여 부분방전펄스를 측정 하였으며 설계된 Probe의 신뢰성을 확인하고자 상용 HFCT센서와 PPM97(Corona Probe)센서를 통하여 검출감도를 비교분석하였다.

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On Diagnosis Measurement under Dynamic Loading of Ball Bearing using Numerical Thermal Analysis and Infrared Thermography (전산 열해석 및 적외선 열화상을 이용한 볼베어링의 동적 하중에 따른 진단 계측에 관한 연구)

  • Hong, Dong-Pyo;Kim, Ho-Jong;Kim, Won-Tae
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.33 no.4
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    • pp.355-360
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    • 2013
  • With the modern machinery towards the direction of high-speed development, the thermal issues of mechanical transmission system and its components is increasingly important. Ball bearing is one of the main parts in rotating machinery system, and is a more easily damaged part. In this paper, bearing thermal fault detection is investigated in details Using infrared thermal imaging technology to the operation state of the ball bearing, a preliminary thermal analysis, and the use of numerical simulation technology by finite element method(FEM) under thermal conditions of the bearing temperature field analysis, initially identified through these two technical analysis, bearing a temperature distribution in the normal state and failure state. It also shows the reliability of the infrared thermal imaging technology. with valuable suggestions for the future bearing fault detection.

The Problem and Improvement Plan of Ultrasonic Exploration of Weld Zone in Railway Rails (철도 레일 용접부 초음파 탐상의 문제점 및 개선방안)

  • Jang, Suk-Jae
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.8 no.4
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    • pp.123-133
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    • 2004
  • The evaluation standard method of weld zone in rails is not exhibited in case of the domestic and the outside about ultrasonic inspection method. therefore, practical affairs a mans on the ground know very little about evaluation method of pass and failure. This paper discuss about ultrasonic exploration of weld zone in railway rails to know practical affairs a mans that the first, "problem and improvement direction of domestic track construction specifications applied according to a place ordering" and the second, "the method applied of ultrasonic exploration test of weld zone in railway rails".

An Overview of Fault Diagnosis and Fault Tolerant Control Technologies for Industrial Systems (산업 시스템을 위한 고장 진단 및 고장 허용 제어 기술)

  • Bae, Junhyung
    • Journal of IKEEE
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    • v.25 no.3
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    • pp.548-555
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    • 2021
  • This paper outlines the basic concepts, approaches and research trends of fault diagnosis and fault tolerant control applied to industrial processes, facilities, and motor drives. The main role of fault diagnosis for industrial processes is to create effective indicators to determine the defect status of the process and then take appropriate measures against failures or hazadous accidents. The technologies of fault detection and diagnosis have been developed to determine whether a process has a trend or pattern, or whether a particular process variable is functioning normally. Firstly, data-driven based and model-based techniques were described. Secondly, fault detection and diagnosis techniques for industrial processes are described. Thirdly, passive and active fault tolerant control techniques are considered. Finally, major faults occurring in AC motor drives were listed, described their characteristics and fault diagnosis and fault tolerant control techniques are outlined for this purpose.

Comparative study for PD pattern analysis using different type of sensors applicable to on-line monitoring of GIS (GIS On-line Monitoring 센서특성과 부분방전 패턴분석 결과 비교연구)

  • Lee, Ji-Chul;Jung, Seoung-Young;Chang, Yong-Moo;Koo, Ja-Yoon;Choi, Jae-Ok;Lee, Young-Sang
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.101-103
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    • 2004
  • 본 연구는 전력 계통에 상용화된 $SF_6$ GIS(Gas Insulated Switchgear) 내부에서 발생되는 부분방전 검출 방법을 개발하기 위하여, GIS의 내부에 유입되거나 생산과정에서 형성 될 수 있는 세 가지 결함들을 연구용 GIS 내부에 모의하였으며 또한 특성이 다른 센서(UHF, CT, AE)를 제작 또는 이용하여 그 부분방전 패턴 결과와 주파수 분석 결과를 상호 비교하였다. 실험결과에 의하면, 동일한 결함에 의하여 센서의 검출 결과는 다르게 나타나거나 전혀 검출이 되지 않음이 밝혀졌다. 따라서, 부분방전 패턴분석을 하나의 분석방법에 의존하는 것은 바람직하지 못한 것으로 사료되며 신뢰성 있는 GIS 진단을 위하여 적합한 센서개발 및 두 가지 이상의 분석 방법이 병행되는 것이 절대적으로 필요한 것으로 사료된다.

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Fault diagnostic method for multiple open-switch faults in an inverter-fed linear induction motor (선형 유도 전동기 구동 인버터의 다중 스위치 개방형 고장 진단 기법)

  • Choi, Jung-Hyun;Kim, Kyeong-Hwa;Kim, Sanghoon;Yoo, Dong sang
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.518-519
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    • 2014
  • 선형 유도 전동기 구동 인버터의 스위치 결함에 대한 신뢰성 향상을 위해, 실제 온라인 기반의 고장 및 고장점 검출에 대한 연구가 활발하다. 인버터에서 스위치 고장이 발생하면, 일반적으로 전압, 전류에 고조파가 발생되고 토크의 리플이 증가하게 된다. 또한, 인버터 스위치 고장의 경우 과전류가 발생하며 다른 전자 부품에 2차 피해를 일으킬 수 있다. 본 논문에서는 센서를 통해 얻은 전류의 정보를 이용하여 고장 및 고장 스위치를 검출하는 알고리즘을 제안한다. 한 개 또는 두 개의 스위치 고장을 4개의 faulty group으로 구별하여 고장 검출이 이루어지며 제안된 알고리즘을 입증하기 위해 Matlab-Simulink을 이용한 시뮬레이션 결과와 실험 결과가 제시된다.

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Processing Method of Unbalanced Data for a Fault Detection System Based Motor Gear Sound (모터 동작음 기반 불량 검출 시스템을 위한 불균형 데이터 처리 방안 연구)

  • Lee, Younghwa;Choi, Geonyoung;Park, Gooman
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2022.06a
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    • pp.1305-1307
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    • 2022
  • 자동차 부품의 결함은 시스템 전체의 성능 저하 및 인적 물적 손실이 발생할 수 있으므로 생산라인에서의 불량 검출은 매우 중요하다. 따라서 정확하고 균일한 결과의 불량 검출을 위해 딥러닝 기반의 고장 진단 시스템이 다양하게 연구되고 있다. 하지만 제조현장에서는 정상 샘플보다 비정상 샘플의 발생 빈도가 현저히 낮다. 이는 학습 데이터의 클래스 불균형 문제로 이어지게 되고, 이러한 불균형 문제는 고장을 판별하는 분류 모델의 성능에 영향을 끼치게 된다. 이에 본 연구에서는 모터의 동작음으로부터 불량 모터를 판별하는 불량 검출 시스템 설계를 위한 데이터 불균형 해결 방법을 제안한다. 자동차 사이드 미러 모터의 동작음을 학습 및 테스트를 위한 데이터 셋으로 사용하였으며 손실함수 계산 시 학습 데이터 셋의 클래스별 샘플 수 가 반영되는 label-distribution-aware margin(LDAM) loss 와 Inception, ResNet, DenseNet 신경망 모델의 비교 분석을 통해 불균형 데이터를 처리할 수 있는 가능성을 보여주었다.

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Partial Discharge Characteristics and Localization of Void Defects in XLPE Cable (XLPE 케이블에서 보이드 결함의 부분방전 특성과 위치추정)

  • Park, Seo-Jun;Hwang, Seong-Cheol;Wang, Guoming;Kil, Gyung-Suk
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.20 no.2
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    • pp.203-209
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    • 2017
  • Research on condition monitoring and diagnosis of power facilities has been conducted to improve the safety and reliability of electric power supply. Although insulation diagnostic techniques for unit equipment such as gas-insulated switchgears and transformers have been developed rapidly, studies on monitoring of cables have only included aspects such as whether defects exist and partial discharge (PD) detection; other characteristics and features have not been discussed. Therefore, this paper dealt with PD characteristics against void sizes and positions, and with defect localization in XLPE cable. Four types of defects with different sizes and positions were simulated and PD pulses were detected using a high frequency current transformer (HFCT) with a frequency range of 150kHz~30MHz. The results showed that the apparent charge increased when the defect was adjacent to the conductor; the pulse count in the negative half of the applied voltage was about 20% higher than that in the positive half. In addition, the defect location was calculated by time-domain reflectometry (TDR) method, it was revealed that the defect could be localized with an error of less than1m in a 50m cable.