Asenkron Motorlarda Kırık Rotor Çubuk Arızasının Vibrasyon Sinyali ile Tespiti

Özet Bu çalışmada üç fazlı bir asenkron motorda karakteristik arıza harmoniklerini içeren vibrasyon sinyalleri kullanılarak kırık rotor çubuk arızası tespit edilmeye çalışılmıştır. Bilindiği gibi kırık rotor çubuk arızası asenkron motorlarda momentte ve hızda salınımlara sebep olmakta ve dolayısıyla motorun dinamik performansını olumsuz yönde etkilemektedir. Moment ve hızdaki bu salınımlar motorda mekaniksel titreşimlere de sebep olmaktadır. Bu çalışmada; arızalı ve sağlıklı asenkron motorlardan vibrasyon sensörü ile alınan titreşim sinyalleri belirli bir örnekleme frekansında örneklenerek frekans spektrumları elde edilmiş ve bu spektrumlardaki karakteristik arıza sinyalleri belirlenmiştir. Belirlenen bu arıza sinyalleri motor farklı yüklenme koşullarında iken test edilmiş ve böylece bu sinyallerin arıza tespitinde etkin olduğu ispatlanmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Kırık rotor çubuk arızası, Asenkron motor

PDF

___

Alwodai, A. and Andrew D. Ball. “A Comparison of Different Techniques for Induction Motor Rotor Fault Diagnosis.” (2012).
G. Betta, C. Liguori, A. Paolillo and A. Pietrosanto, "A DSP-based FFT-analyzer for the fault diagnosis of rotating machine based on vibration analysis," in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 51, no. 6, pp. 1316-1322, Dec. 2002.
D. G. Dorrell, W. T. Thomson and S. Roach, "Analysis of airgap flux, current, and vibration signals as a function of the combination of static and dynamic airgap eccentricity in 3-phase induction motors," in IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 33, no. 1, pp. 24-34, Jan.-Feb. 1997.
da Gama RS, Silva CCJ, Nascimento CEF, da Silva AM, da Costa C (2017) Analysis of Combined Motor Current Signature and Vibration-Monitoring Techniques in the Study of Broken Bars in Three-Phase High-Performance Induction Motors. J Electr Electron Syst 6: 235
C. Morales-Perez, J. Rangel-Magdaleno, H. Peregrina-Barreto, J. P. Amezquita-Sanchez and M. Valtierra-Rodriguez, "Incipient Broken Rotor Bar Detection in Induction Motors Using Vibration Signals and the Orthogonal Matching Pursuit Algorithm," in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 67, no. 9, pp. 2058-2068, Sept. 2018.
Ž. Kanović, D. Matić, Z. Jeličić, M. Rapaić, B. Jakovljević and M. Kapetina, "Induction motor broken rotor bar detection using vibration analysis — A case study," 2013 9th IEEE International Symposium on Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics and Drives (SDEMPED), Valencia, 2013, pp. 64-68.
Jose Rangel-Magdaleno, Hayde Peregrina-Barreto, Juan Ramirez-Cortes, Roberto Morales-Caporal, and Israel Cruz-Vega, “Vibration Analysis of Partially Damaged Rotor Bar in Induction Motor under Different Load Condition Using DWT,” Shock and Vibration, vol. 2016, Article ID 3530464, 11 pages, 2016.
D. Matic, Z. Kanovic, "Vibration Based Broken Bar Detection in Induction Machine for Low Load Conditions," Advances in Electrical and Computer Engineering, vol.17, no.1, pp.49-54, 2017,
Kim DJ, Kim HJ, Hong JP, Park CJ (2014) Estimation of acoustic noise and vibration in an induction machine considering rotor eccentricity. IEEE Transactions on Magnetics 50: 857-860.