تشخيص عيب گردش روغن در ياتاقان لغزشي موتور القايي با استفاده از هارمونيك هاي توان لحظه اي

Oil Whirl Fault Detection in Sleeve Bearing of Induction Motor by Using Instantaneous Power Harmonics

عيب گردش روغن در ياتاقان­ لغزشي اگر به موقع تشخيص داده شود مي­توان از آثار مخرب آن جلوگيري كرد. در اين مقاله پس از توصيف عيب مذكور، فركانس هارمونيك­هاي ناشي از آن در شكل موج توان لحظه ­اي موتور القايي به روش تحليلي تعيين مي­شود. سپس با استفاده از تابع فاصله هوايي مناسب، از روش تابع سيم­ پيچ براي شبيه ­سازي موتور القايي قفس­ سنجابي با عيب گردش روغن ياتاقان استفاده مي­گردد. ترسيم طيف فركانس توان لحظه­ اي موتور با استفاده از نتايج شبيه­ سازي، ايجاد هارمونيك ­هاي تعيين ­شده را تأييد مي ­كند. اين­گونه هارمونيك­ ها در توان لحظه­ اي يك موتور القايي فعال بر خط لوله انتقال نفت نيز مشاهده مي ­شوند كه تحليل ارتعاشات حاكي از وجود عيب گردش روغن در ياتاقان آن است. در خاتمه با توجه به بزرگي دامنه هارمونيك­ ها و حساسيت آن­ها به نوع عيب، شدت عيب، سطح بار موتور و عدم تعادلي ولتاژهاي سه فاز استاتور، مناسب­ ترين دامنه هارمونيك به­ عنوان شاخص عيب گردش روغن با استفاده از شبيه­ سازي انتخاب مي­ شود.

Harmful impacts of oil whirl fault in sleeve bearing can be avoided by early detection of the fault. In this paper, after describing the oil whirl fault, an analytic approach is applied to determine frequency of the harmonics produced by the fault in instantaneous power waveform of induction motor. Then, using appropriate air gap function, winding function approach is used for simulating squirrel cage induction motor with bearing oil whirl fault. The instantaneous power spectrum, plotted using simulation results, approves creation of the proposed harmonics. These harmonics are also evident in instantaneous power of an induction motor that operates on oil pipe line, where vibration analysis shows presence of oil whirl fault in its bearing. Finally, the most appropriate harmonic as the oil whirl fault index is selected using simulation by considering their relative amplitudes as well as their sensitivity to the fault type, fault degree, motor load level and three-phase unbalance of the stator voltages.