تشخیص شکستگی میله های روتور موتور القائی در حضور نوسانات بار و فرکانس بدون وقفه در کار موتور

قریب به ده درصد عیوب موتورهای القایی شکستگی میله?های روتور است و پیشرفت این عیب اثرات ثانویه مخربی می?تواند در پی داشته باشد. پس لازم است قبل از گسترش عیب، وضعیت موتور و نوع خطا به درستی تشخیص داده شود تا بتوان در زمان مناسب اقدام به تعمیر یا جایگزینی موتور کرد. تشخیص شکستگی میله?های روتور در موتور القایی به کمک تحلیل سیگنال جریان ماشین (mcsa) یک روش شناخته شده و مرجح در مقالات منتشر شده است، دراین روش از تغییرات در دامنه مولفه های فرکانسی (1?2s)? - در دو سوی مولفه اصلی - در طیف جریان استفاده می شود. براساس استدلالهای ارایه شده پیشین انتظار میرود که- برای موتوری که به یک بار مشخص متصل است- هردو مولفه همراه با توسعه عیب افزایش یابند. لیکن در برخی موارد نتیجه بر خلاف انتظار است. به علاوه در محیط های صنعتی به واسطه عواملی چون نوسان بار، تغییرفرکانس شبکه، و یا وجود سایر اختلالات، مولفه های فرکانسی زایدی در کنار مولفه های اصلی ایجاد می شود و یا دامنه مولفه های مربوط به عیب تغییر می کند. به طوری که تشخیص صحیحی از وضعیت موتور– به ویژه هنگامی که موتور در لغزش?های کم کار می?کند- امکان پذیر نیست. هدف این رساله بهبود روش تشخیص عیب شکستگی میله ها در شرایط واقعی کار موتور در شبکه است. به این منظور، ابتدا در تحلیل فیزیکی نحوه ایجاد مولفه های فرکانسی ناشی از شکستگی میله های روتور بازنگری می شود. در تحلیل جدید اثر نوسان فرکانس مولفه های فرکانسی در نظر گرفته شده است. به علاوه نشان داده شده است که اشباع موضعی ناشی از افزایش جریان میله های مجاور میله شکسته بر دامنه مولفه های ناشی از عیب تاثیر می گذارد. در مرحله بعد با توجه به اینکه امکان تست مخرب بر روی موتور های بزرگ وجود ندارد، برای ارزیابی میزان تغییرات مولفه های عیب از مدل شبیه سازی شده موتور استفاده شده است. روش شبیه سازی استفاده شده مبتنی بر مدل تابع سیم پیچ بوده است. از آنجا که اطلاعات این مدل برای موتور های موجود معمولا در دسترس نیست، روشی مبتنی بر قواعد رشد وروش دیگری مبتنی بر آزمون موتور موجود پیشنهاد شده است که در بسیاری از موارد عملی مدل دقیق ماشین را به دست می دهد. این روشها برای استخراج مدل تعدادی موتور آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفته است. برای تعیین دقیق مولفه های فرکانسی عیب در طیف جریان یک روش ابداع شده است که نیاز به حسگر سرعت ندارد. در این روش جریان یک فاز و ارتعاش موتور بطور همزمان نمونه برداری می شوند. فرکانس چرخش موتور و هماهنگ?های آن و همچنین دو برابر فرکانس شبکه را می?توان به در طیف ارتعاش یافته، به کمک آن لغزش را محاسبه کرد. سپس با مراجعه به طیف جریان محل دقیق مولفه های عیب شناسایی می شود. به علاوه روش مشابهی برای یافتن مولفه های عیب در طیف ارتعاش معرفی شده و دو روش با هم مقایسه شده اند. برای جبران اثر تغییر دامنهء مولفه های عیب در اثر تغییر بار و فرکانس شبکه، معیار جدیدی به عنوان شاخص عیب معرفی شده است. بر اساس روشهای پیشنهادی ، یک سیستم تشخیص عیب برای یک موتور آزمایشگاهی موجود طراحی شده است. اطلاعات مربوط به مولفه های فرکانسی عیب در موتور سالم از آزمونهای واقعی موتور سالم به دست می آید و این اطلاعات خطوط مبنای حالت سالم و یا سطوح آستانه را تعیین می کند. اطلاعات مربوط به موتور معیوب از شبیه سازیها به دست می آید. مجموع اطلاعات به دست آمده برای ترسیم نمودارهای تصمیم گیری ویا آموزش یک سیستم طبقه بندی کننده شدت عیب مورد استفاده قرار گرفته است. برای ارزیابی روشهای پیشنهادی، آزمونهایی نیز بر روی موتور معیوب- با جایگذاری دو روتور معیوب با یک و دو میله شکسته به جای روتور سالم- انجام شده است. سیستم عیب یاب مبتنی بر روش این رساله قابلیت تشخیص بهتری در شرایط نوسان بار و تغییر فرکانس شبکه، در مقایسه با سیستم مبتنی بر روش سنتی mcsa داشته است.