روشي جديد براي تشخيص عيب ناهم راستايي استاتيك در موتورهاي القايي قفس سنجابي

A Novel Approach for Eccentricity Fault Detection in Squirrel Cage Induction Motors

در اين مقاله به تشخيص عيب ناهم‌راستايي استاتيك در موتورهاي القايي قفس سنجابي پرداخته مي‌شود. براي مدل سازي موتور القايي در حالت سالم و معيوب از روش اجزا محدود دو بعدي استفاده شده است و اعتبارسنجي روش ارايه شده با مقايسه سيگنال‌هاي جريان و سرعت شبيه سازي شده در حالت سالم با داده‌هاي عملي انجام شده است. براي تشخيص عيب در ابتدا از روش تبديل فوريه سريع سيگنال جريان استفاده مي‌شود. اگرچه نتايج حاصل از اين روش، وقوع عيب را هشدار مي‌دهند اما براي تحليل لازم است از هارمونيك‌هاي مرتبه بالا استفاده شود و به‌دليل دامنه كوچك اين هارمونيك‌ها، مقايسه بسيار مشكل خواهد بود. براي رفع اين مشكلات پيشنهاد مي‌شود از دو سيم‌پيچ آزمايش متقارن در اطراف فاصله هوايي استفاده شود تا هرگونه تغيير در اين ناحيه بتواند به خوبي قابل تشخيص باشد. به خاطر استفاده سيم‌پيچ‌ها در حالت مدار باز، اين سيم‌پيچ‌ها بر ديناميك موتور تاثيري نمي‌گذارند و از طرفي نتايج نشان مي‌دهند كه تحليل ولتاژ القا شده در آن‌ها مي‌تواند وقوع عيب، نوع و درصد آن را‌ به‌خوبي نشان دهد.

In this paper, static eccentricity fault detection in induction motors is studied. Two dimensional finite element method (2D-FEM) is used for faultless and eccentric condition modeling in induction motors. Also current and speed signals are compared in two experimental and simulation cases for model validating. For fault detection, fast Fourier transform is used at first. In this method, high order harmonics with small amplitude can alarms the fault occurrence. For this reason, the fault detection process is difficult.To overcome these drawbacks, it is suggested that two test coils contrive around the air-gap. So, any changes in air-gap can be detected easily. Moreover this test coils are used in open circuit case. So, these test coils do not effect on motor dynamics. Also, the results show that modulated voltage can be alarm the fault occurrence, type and percent well.