Evirici ile sürülen asenkron motorlarda rotor çubuğu kırık arızasının tespiti
The detection of rotor bar broken fault in asynchronous motor drived by inverter
Yazar: TUFAN DOĞRUER
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET AKAR
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Arıza tespiti = Fault diagnosis ; Asenkron motorlar = Induction motors ; Motorlar = Motors

Özet:
Günümüz dünyasında, sincap kafesli asenkron motorlar, en popüler elektrik makinelerinden birisidir. Bu motorlar, sağlam yapıları ve yüksek verimlerinden dolayı tercih edilirler. Bu motorlar, sağlam yapıda olmalarına rağmen, zaman zaman arızalanırlar. Bu motorların arızalanmaları işletme maliyetlerini arttırır ve zaman kaybına yol açar. Bu yüzden, elektrik motorları için durum izleme sistemleri ve arıza tespit yöntemleri son derece gereklidir. Asenkron motorlarda arıza tespitine yönelik birçok bilimsel çalışma yapılmıştır. Motor akımları sinyal izleme analizi kullanılarak ve zaman-frekans boyutunda analizler yapılarak arızaların tespiti mümkün olmaktadır. Durağan çalışma şartlarında, Hızlı Fourier Dönüşümü (HFD) kullanılarak yapılan analizler başarılı sonuçlar verirken, dinamik çalışma şartlarında bu yöntem başarısız olmaktadır. Bu tezde kullanılan, Yeniden Örnekleme Tabanlı Mertebe Takip Analizi (YÖT-MTA) durağan çalışmanın yanı sıra dinamik çalışma şartlarında da başarılı sonuçlar vermektedir.Bu çalışmada, üç fazlı asenkron motorların kırık rotor çubuğu arızasının tespitine yönelik deneysel bir çalışma yapılmıştır. Çalışmada motor akımları sinyal analizi yapılarak ve YÖT-MTA yöntemi kullanılarak arıza tespiti yapılmaya çalışılmıştır. Deneysel çalışma yapılırken, sağlam ve 1, 2 ve 3 kırık çubuk bulunduran arızalı motorların akım sinyallerinin analizleri değişik yük durumları için yapılmıştır. Çıkan sonuçlar arızalı rotor çubuğuna ait arıza frekans bileşenlerinin net bir şekilde tespit edilebildiğini göstermiştir.Anahtar kelimeler: Kırık rotor çubuğu, Arıza tespiti, Motor arızaları.

Abstract:
In today?s world, squirrel-cage asynchronous motors are one of the most popular electric machines. These motors are preferred due to robust structure and high efficiency. Even though they have robust structure, they may break down from time to time. Their faults increase operational cost and cause time loses. Therefore, condition monitoring systems and fault detection methods are extremely essential for electric motors. Many scientific studies about fault detection at asynchronous motors were done. Fault detection is possible by using Motor Current Signal Analysis (MCSA) and by making analysis at time-frequency dimension. While analysis?s done by using Fast Fourier Transform (FFT) give successful results at stationary work conditions, this method is unsuccessful at non-stationary work conditions. Resampling Based Order Tracking Analysis (RB-OTA), used in this thesis, gives successful results both at stationary and non-stationary work conditions. In this study, an experiment aimed at the detection of broken rotor bar faults of three phased asynchronous motors has been made. In our research, the fault was tried to be detected by means of MCSA and RB-OTA method. During the experiment, the analysis of the current signals of healthy and the fault motors which are with one, two, three broken rotor bars for different load cases has been made. The results obtained indicated that the fault frequency compositions of the fault rotor bars could be detected in an accurate way.