تجزیه و تحلیل و تشخیص عیب ناهم محوری در موتورهای القایی قفسه ای

با توجه به استفاده وسیع موتورهای القایی سه فاز در صنعت ، تشخیص عیب در این موتورها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تشخیص عیب در مراحل آغازین باعث کاهش زمان و هزینه تعمیر و همچنین کاهش هزینه های ناشی از توقف تولید می شود. این امر در تجهیزات گران قیمت و همچنین تجهیزات بکار رفته در تاسیسات حساس و حیاتی بسیار مهم و ضروری می باشد.عیب های مکانیکی بین 50 تا 60 درصد عیوب موتورهای القایی را به خود اختصاص می دهند و تقریبا 80 درصد عیب های مکانیکی مربوط به ناهم محوری بین روتور و استاتور می باشد.در صورتی که این عیب به موقع تشخیص داده نشود ، شدت عیب تا حدی افزایش می یابد که ممکن است سبب سایش روتور به استاتور گردد و خسارات جبران ناپذیری را به بار آورد.برای تشخیص این عیب از روش های مختلفی استفاده می شود.از جمله این روش ها ، روش تحلیل طیف جریان موتور می باشد که به دلیل غیرمخرب بودن و امکان انجام آسان، کاربرد زیادی در تشخیص انواع عیب دارد. هدف از این پروژه تجزیه و تحلیل طیف جریان موتور ، به منظور تشخیص انواع ناهم محوری در موتورهای القایی سه فاز می باشد.به این منظور در ابتدا ، تعدا نسبتا زیادی از روش های تشخیص عیب ناهم محوری بین روتور و استاتور معرفی می شوند. شاخص مورد استفاده در هر روش و همچنین ویژگی ها ، مزایا ، مشکلات و تاثیر عوامل مختلف روی هر شاخص بیان می شود.در ادامه به منظور مدل سازی موتور القایی در شرایط ناهم محوری بین روتور و استاتور، نظریه تابع سیم پیچی اصلاح شده بیان می گردد. با استفاده از این نظریه روش تحلیلی بهبود یافته ای برای محاسبه اندوکتانس های موتور القایی سه فاز در شرایط ناهم محوری ارائه می گردد.همچنین معادلات ماشین، شامل معادلات ولتاژ استاتور، روتور و معادلات مکانیکی بیان می شوند.سپس هارمونیک های شیاربندی روتور و سایر هارمونیک های مرتبط با عیب ناهم محوری ، مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند و نحوه ی تولید این هارمونیک ها در طیف جریان موتور بررسی می گردد. سپس حالت های مختلف ناهم محوری ، با استفاده از طیف جریان موتور مورد تحلیل قرار می گیرد.همچنین تاثیر تعداد زوج قطب های موتور و تعداد میله های روتور بر آشکارسازی انواع ناهم محوری بررسی و نشان داده می شود در حالت ناهم محوری ایستا و پویا اگر ارتباط خاصی بین تعداد میله های روتور و تعداد زوج قطب های موتور برقرار نباشد(به طور مثال در موتور 44 میله ی 4قطب ) هارمونیک های مربوط به عیب که در اطراف هارمونیک شیاربندی روتور قرار دارند،در طیف جریان موتور ظاهر نشده و لذا قادر به تشخیص عیب نخواهیم بود. در پایان نشان می دهیم با استفاده از عدم تقارن ذاتی موتور می توان ناهم محوری ایستا را با استفاده از هارمونیک های اطراف فرکانس اصلی تشخیص داد.در این حالت اختلاف ناچیز بین مقاومت الکتریکی میله های روتور، که در فرآیند ریخته گری و ساخت موتور ایجاد می شود، سبب ایجاد هارمونیک هایی در اطراف فرکانس اصلی می شود که در شرایط تقارن موتور وجود ندارند.از این هارمونیک ها می توان به عنوان شاخص جدیدی برای تشخیص ناهم محوری ایستا استفاده نمود.