Fulltext

On-Line Current-Based Condition Monitoring and Fault Diagnosis of Three-Phase Induction Motor

K. S. Krikor --- Ali H.Numan

Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا
ISSN: 16816900 24120758 Year: 2007 Volume: 25 Issue: 3 Pages: 395-406
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Abstract

A stator current measurement has an important role in condition monitoringand fault diagnosis of induction motors. For instance, the eccentricity, rotorbars and end ring breaks, shorted stator windings can be detected by analysesbased on stator current measurement. This paper addresses the application ofstator current spectral analysis technique for the detection and localization ofabnormal electrical and mechanical conditions that indicate, or may lead to, afailure of the induction motors. The effects of stator current spectrum aredescribed and the related frequencies are determined. In the presentinvestigation, the frequency signatures of some asymmetrical motor faults arewell-identified using signal processing techniques, such as Welch method forspectral density estimation. In fact, experimental results clearly illustrate thatstator current spectral analysis using Welch method is a very good tool todetect faults in induction motors. These faults are shaft speed oscillation,eccentricity, broken rotor bar, and end ring cracked.

تعتبر طريقة فحص بصمة التيار من الطرق الدقيقة والتي لعبت دور كبيرفي تشخيصومراقبة الاعطال في المحركات الحثية ومن تلك الاعطال التي يمكن كشفها عن طريق فحصبصمة التيار هو عدم الانتظام سواء كان في الجزء الساكن او الدوار والدوائر المفتوحة فيقضبان الدوار وفي الحلقات الانهائية وكذلك الدوائر المقصورة في ملفات الجزء الساكن كل تلكالاعطال يمكن كشفها وتحديد موقعها بدقة من خلال فحص بصمة تيار الجزء الساكن .ان البحثالحالي يتناول موضوع تطبيق تحليل الطيف الترددي لبصمة التيار لكشف وتحديد بعضالاعطال الكهربائية و الميكانيكية والتي يمكن ان تؤدي الى احداث خلل في عمل المحركاتالحثية.لقد تم تحديد الترددات المرافقة لبعض الاعطال بشكل جيد من خلال تحليل الطيفالترددي للتيار عن طريق تقنيات معالجة الاشارة ومثال على احد تلك التقنيات طريقة ويلشلتخمين كثافة ومحتوى الطيف الترددي للتيار .لقد اثبت البحث الحالي ومن خلال التجاربالعملية التي اجريت ان تحليل الطيف الترددي لتيار الجزء الساكن باستخدام طريقة ويلش كاندقيقاً جداً وناجحاً في تحديد وكشف الاعطال الناجمة عن تذبذب سرعة دوران الجزء الدواروكذلك عدم الانتظام في الجزء الساكن او ا لدوار بالاضافة الى الدوائر المفتوحة في قضبانالجزء الدوار او في الحلقات الانهائية.

Keywords

Motor current signature analysis --- on line --- fault diagnosis --- three-phase induction motor.