Asenkron Motor Arızalarının Değerlendirilmesi

Yıl 2017, Cilt: 7 Sayı: 2, 37 - 46, 03.07.2017

Yavuz Bahadır Koca , Abdurrahman Ünsal

Öz

Bu çalışmada sanayinin en önemli yapı taşlarından olan asenkron
motorlarda meydana gelen arıza türleri incelenmiştir. Özellikle çok ağır
çalışma koşullarında sorunsuz olarak çalışabilmeleri ve değişken motor
yüklerine hızlı adapte olabilmeleri açısında asenkron motorlar sanayide çok
önemli bir yer teşkil etmektedirler. Her ne kadar son yıllarda çeşitli motor
tipleri geliştirilmekte olsa da maliyet ve üretimdeki kolaylıklar asenkron
motorları halen daha vazgeçilmez kılmaktadır. Bununla birlikte asenkron
motorlarda arızaya geçmeden önceki durumların tespiti ve analizi iş gücü,
üretim vb. kayıpların yanı sıra enerji maliyetleri ve verimlikleri açısından da
önem arz etmektedir. Dolayısıyla sanayide arızanın önceden tahmini ve tespiti
özellikle büyük güçlü ve kritik motorlarda ani arızayı önlemek, bakım
maliyetlerini düşürmek ve temelde ürün kalitesini yükseltmek için önemli bir
role sahiptir. Bunun için de asenkron motorlar da meydana gelebilecek arıza
tiplerinin bilinmesi ön tespitler açısından kullanıcılara fayda sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler

Asenkron motor, Arıza Tipleri, Stator Arızası, Rotor Arızası, Rulman Arızası

Evaluation of Induction Motor Faults

Öz

In this study, the types of faults have been examined in the induction
motors, which are the most important elements of the industry. Induction motors
are very important part of the industry especially in terms of their ability to
operate smoothly under very heavy working conditions and to adapt quickly to
variable motor loads. Although various types of motors have been developed in
recent years, Convenience of manufacturing and the cost make ınduction motors
still more indispensable. Nevertheless, the detection and analysis of
situations before failing in induction motors are important in terms of labor,
production losses, energy costs and efficiency. Therefore, predicting and
detecting faulty in the industry plays an important role in preventing sudden
faults, especially in large powerful and critical motors, reducing maintenance
costs and improving the quality of products. For this reason, it would be
beneficial to know the types of faults that occur in induction motors for
users.

Anahtar Kelimeler

Induction Motors, Fault Types, Rotor Failure, Stator Failure, Bearing Failure

Kaynakça

• Akar, M., Fenercioğlu, A. ve Soyaslan, M., 2011. Asenkron Motorlarda Rotor Çubuğu Kırık Arızasının Elektromanyetik Tork ile Tespiti. 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 142-146.
• Ateş M.C. 2016. Asenkron motorlarda elektriksel arızalar. http://www.voltimum.com.tr/haberler/asenkron-motorlarda-elektriksel-arizalar (Erişim Tarihi: 18.11.2016)
• Ayaz, E., 2002. Elektrik Motorlarında Dalgacık Analizi Yaklaşımı ile Rulman Arıza Tanısı ve Yapay Zeka Tabanlı Bir Durum İzleme Sistemi. Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 134.
• Benbouzid, M. E. H. 2000. A review of induction motors signature analysis as a medium for faults detection. IEEE transactions on industrial electronics, 47(5), 984-993.
• Boudinar, A. H., Benouzza, N., Bendiabdellah, A., & Khodja, M., 2015. Induction motor bearing fault analysis using Root-MUSIC method. In 2015 Intl Aegean Conference on Electrical Machines & Power Electronics (ACEMP), 2015 Intl Conference on Optimization of Electrical & Electronic Equipment (OPTIM) & 2015 Intl Symposium on Advanced Electromechanical Motion Systems (ELECTROMOTION), 87-92.
• Boudinar, A.H., Benouzza N., Bendiabdellah A., & Khodja M., 2016. Induction Motor Bearing Fault Analysis Using a Root-MUSIC Method. IEEE Transactions on Industry Applications, 52(5), 3851–60.
• Delgado-Arredondo, P. A., Morinigo-Sotelo, D., Osornio-Rios, R. A., Avina-Cervantes, J. G., Rostro-Gonzalez, H., & de Jesus Romero-Troncoso, R. 2017. Methodology for fault detection in induction motors via sound and vibration signals. Mechanical Systems and Signal Processing, 83, 568-589.
• Devaney, M. J., Eren L., 2004. Detecting Motor Bearing Faults: Monitoring an Induction Motor’s Current and Detecting Bearing Failure. IEEE Instrumentation and Measurement Magazine, 7(4), 30–36.
• Doğruer, T., Akar, M., 2016. İndüksiyon Motorlarında Durağan Olmayan Çalışma Şartlarında Kırık Rotor Çubuğu Arızasının Tespiti. EEB 2016 Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu, 253–258.
• Eftekhari, M., M. Moallem, S. Sadri, and A. Shojaei. 2013. Review of Induction Motor Testing and Monitoring Methods for Inter-Turn Stator Winding Faults. 2013 21st Iranian Conference on Electrical Engineering, ICEE 2013, 13–18.
• Farajzadeh-Zanjani, M., Razavi-Far, R., Saif, M., Zarei, J., & Palade, V., 2015. Diagnosis of Bearing Defects in Induction Motors by Fuzzy-Neighborhood Density-Based Clustering. In 2015 IEEE 14th International Conference on Machine Learning and Applications (ICMLA), 935-940
• Immovilli, F., Bianchini, C., Cocconcelli, M., Bellini, A., & Rubini, R. 2013. Bearing fault model for induction motor with externally induced vibration. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 60(8), 3408-3418.
• Jin, X., Zhao, M., Chow, T. W., & Pecht, M., 2014. Motor bearing fault diagnosis using trace ratio linear discriminant analysis. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 61(5), 2441-2451.
• Kliman, G.B., W.J. Premerlani, R.A. Koegl, and D. Hoeweler. 1996. A New Approach to on-Line Turn Fault Detection in AC Motors. IAS ’96. Conference Record of the 1996 IEEE Industry Applications Conference Thirty-First IAS Annual Meeting 1: 687–693.
• Mustafa, M. O., Varagnolo, D., Nikolakopoulos, G., & Gustafsson, T., 2016. Detecting broken rotor bars in induction motors with model-based support vector classifiers. Control Engineering Practice, 52, 15-23.
• Nandi, S., Toliyat, H. A., 1999. Fault Diagnosis of Electrical Machines a Review. In Electric Machines and Drives, 1999. International Conference IEMD'99, 219-221.
• Nandi, S., Toliyat H. A., Li, X., 2005. Condition Monitoring and Fault Diagnosis of Electrical Motors-a Review. IEEE Transactions on Energy Conversion 20(4), 719–29.
• Orhan, S., 2002. Rulmanlarla Yataklanmış Dinamik Sistemlerin Titreşim Analiziyle Kestirimci Bakımı. Doktora Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kırıkkale, .
• Orhan, S., 2011. Balanssızlık ve Rulman Arızası Saha Örnekleri. V. Bakım Teknolojileri Kongresi ve Sergisi 10, 1–13.
• Orhan, S., Arslan H., Aktürk. N., 2003. Titreşim Analiziyle Rulman Arızalarının Belirlenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 18(2), 39–48.
• Palácios, R. H. C., da Silva, I. N., Goedtel, A., Godoy, W. F., 2016. A novel multi-agent approach to identify faults in line connected three-phase induction motors. Applied Soft Computing, 45, 1-10.
• Schoen, R. R., Habetler, T. G., Kamran, F., Bartfield, R. G., 1995. Motor bearing damage detection using stator current monitoring. IEEE transactions on industry applications, 31(6), 1274-1279.
• Shunt Technologies. http://www.shunttech.com/asenkron-motorlarda-mekanik-arizalar-2/ (Erişim Tarihi: 24.11.2016)
• Siddique, A., Yadava, G. S., Singh, B., 2005. A Review of Stator Fault Monitoring Techniques of Induction Motors. IEEE Transactions on Energy Conversion 20(1), 106–14.
• Soy, O., 2016. Sanayide Kullanılan 7,5 kW ve üzeri AC Motorlara İlişkin Envanter Çalışması. T.C. Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, Verimlilik Genel Müdürlüğü, Anahtar Dergisi, 3, 237.
• Ukil, A., Chen, S., Andenna, A., 2011. Detection of stator short circuit faults in three-phase induction motors using motor current zero crossing instants. Electric Power Systems Research, 81(4), 1036-1044.
• Ünsal A., Güçlü S., “Asenkron Motorlarda Rotor Çubuğu Kırıklarının Mann-Whitney U-Testi İle İncelenmesi;,
• Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 35:79-92, (2015).
• Ünsal, A., Karakaya, O., 2015. Asenkron Motor Rotor Arızalarının Analizi. Dumlupınar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 34.
• Yeh, C. C., Sizov, G. Y., Sayed-Ahmed, A., Demerdash, N. A., Povinelli, R. J., Yaz, E. E., Ionel, D. M., 2008. A reconfigurable motor for experimental emulation of stator winding interturn and broken bar faults in polyphase induction machines. IEEE transactions on energy conversion, 23(4), 1005-1014.