Araştırma Makalesi

Fırçalı DA Motorlarda Açık Veri Seti İle Makine Öğrenmesi Tabanlı Kestirimci Bakım ve Arıza Teşhisi

Cilt: 9 Sayı: 5 15 Eylül 2026
PDF İndir
TR EN

Fırçalı DA Motorlarda Açık Veri Seti İle Makine Öğrenmesi Tabanlı Kestirimci Bakım ve Arıza Teşhisi

Öz

Fırçalı Doğru Akım (FDA) motorları, endüstriyel otomasyon sistemlerinde ve tahrik mekanizmalarında yaygın olarak kullanılmakta olup, fırça aşınması ve sargı deformasyonları beklenmedik duruşlara ve yüksek bakım maliyetlerine neden olabilmektedir. Bu çalışmada, fırçalı DA motorların durum teşhisi ve Kalan Faydalı Ömür (Remaining Useful Life, RUL) tahmini için veri odaklı, ağaç tabanlı toplu öğrenme yöntemleri önerilmiştir. F.A.I.R veri setinden çoklu sensörlerden elde edilen akım, gerilim, devir, motor-ortam sıcaklık farkı ve spektral titreşim öznitelikleri kullanılarak motor ömrü; Evre I (Sağlıklı), Evre II (Hafif Aşınma), Evre III (Orta Aşınma) ve Evre IV (Kritik/Arıza) olmak üzere dört sağlık evresine ayrılmıştır. Durum teşhisinde Random Forest algoritması %98,7 test doğruluğu ve %95,70 10 katlı çapraz doğrulama başarısı ile Extra Trees algoritmasına göre daha yüksek performans göstermiştir. Öznitelik önem analizi, motor sağlığını en güçlü şekilde temsil eden değişkenlerin net sıcaklık artışı, yüksek frekanslı titreşim bileşenleri (16–26 kHz) ve motor devri olduğunu ortaya koymuştur. RUL tahmininde ise Extra Trees Regressor modeli 0,9666 belirlenme katsayısı (R²) ve 21,49 zaman adımı RMSE değeri ile en başarılı sonucu elde ederken, Random Forest Regressor modeli 0,9603 R² ve 23,43 zaman adımı RMSE değerleriyle benzer düzeyde yüksek performans sergilemiştir. Elde edilen sonuçlar, önerilen yaklaşımın FDA motorlarda durum izleme ve öngörücü bakım uygulamaları için güvenilir ve etkili bir karar destek sistemi olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Etik Beyan

Bu araştırmada hayvanlar ve insanlar üzerinde herhangi bir çalışma yapılmadığı için etik kurul onayı alınmamıştır.

Kaynakça

  1. Barkas, D. A., Ioannidis, G. Ch., Psomopoulos, C. S., Kaminaris, D., & Vokas, G. A. (2020). Brushed DC Motor Drives for Industrial and Automobile Applications with Emphasis on Control Techniques: A Comprehensive Review. Electronics, 9(6), 887-887. https://doi.org/10.3390/electronics9060887
  2. Bergstra, J., & Bengio, Y. (2011). Algorithms for hyper-parameter optimization. HAL (Le Centre pour la Communication Scientifique Directe). Centre National de la Recherche Scientifique. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.476.5930
  3. Breiman, L. (2001). Random Forests. Machine Learning, 45(1), 5-32. https://doi.org/10.1023/a:1010933404324
  4. Cros, J., Sincero, G. C. R., & Viarouge, P. (2009). Design method for brush permanent magnet DA motors. 2009 IEEE International Electric Machines and Drives Conference, 1625-1632.
  5. Ellefsen, A. L., Ushakov, S., Æsøy, V., & Zhang, H. (2019). Validation of Data-Driven Labeling Approaches Using a Novel Deep Network Structure for Remaining Useful Life Predictions. IEEE Access, 7, 71563-71575. https://doi.org/10.1109/access.2019.2920297
  6. Filina, O., & Tsvetkov, A. N. (2019). Evaluation of the operational life of direct current motors. IOP Conference Series Materials Science and Engineering, 489, 12-16. https://doi.org/10.1088/1757-899x/489/1/012016
  7. Filina, O., Martyushev, N. V., Malozyomov, B. V., Tynchenko, V. S., Kukartsev, V. A., Bashmur, K. A., Pavlov, P. P., & Panfilova, T. (2023). Increasing the efficiency of diagnostics in the brush-commutator assembly of a direct current electric motor. Energies, 17(1), 17-17. https://doi.org/10.3390/en17010017
  8. Geurts, P., Ernst, D., & Wehenkel, L. (2006). Extremely randomized trees. Machine Learning, 63(1), 3-42. https://doi.org/10.1007/s10994-006-6226-1

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektrik Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

15 Eylül 2026

Gönderilme Tarihi

9 Temmuz 2026

Kabul Tarihi

12 Ağustos 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 9 Sayı: 5

Kaynak Göster

APA
Özel, E. (2026). Fırçalı DA Motorlarda Açık Veri Seti İle Makine Öğrenmesi Tabanlı Kestirimci Bakım ve Arıza Teşhisi. Black Sea Journal of Engineering and Science, 9(5), 2454-2462. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1990452
AMA
1.Özel E. Fırçalı DA Motorlarda Açık Veri Seti İle Makine Öğrenmesi Tabanlı Kestirimci Bakım ve Arıza Teşhisi. BSJ Eng. Sci. 2026;9(5):2454-2462. doi:10.34248/bsengineering.1990452
Chicago
Özel, Erdoğan. 2026. “Fırçalı DA Motorlarda Açık Veri Seti İle Makine Öğrenmesi Tabanlı Kestirimci Bakım ve Arıza Teşhisi”. Black Sea Journal of Engineering and Science 9 (5): 2454-62. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1990452.
EndNote
Özel E (01 Eylül 2026) Fırçalı DA Motorlarda Açık Veri Seti İle Makine Öğrenmesi Tabanlı Kestirimci Bakım ve Arıza Teşhisi. Black Sea Journal of Engineering and Science 9 5 2454–2462.
IEEE
[1]E. Özel, “Fırçalı DA Motorlarda Açık Veri Seti İle Makine Öğrenmesi Tabanlı Kestirimci Bakım ve Arıza Teşhisi”, BSJ Eng. Sci., c. 9, sy 5, ss. 2454–2462, Eyl. 2026, doi: 10.34248/bsengineering.1990452.
ISNAD
Özel, Erdoğan. “Fırçalı DA Motorlarda Açık Veri Seti İle Makine Öğrenmesi Tabanlı Kestirimci Bakım ve Arıza Teşhisi”. Black Sea Journal of Engineering and Science 9/5 (01 Eylül 2026): 2454-2462. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1990452.
JAMA
1.Özel E. Fırçalı DA Motorlarda Açık Veri Seti İle Makine Öğrenmesi Tabanlı Kestirimci Bakım ve Arıza Teşhisi. BSJ Eng. Sci. 2026;9:2454–2462.
MLA
Özel, Erdoğan. “Fırçalı DA Motorlarda Açık Veri Seti İle Makine Öğrenmesi Tabanlı Kestirimci Bakım ve Arıza Teşhisi”. Black Sea Journal of Engineering and Science, c. 9, sy 5, Eylül 2026, ss. 2454-62, doi:10.34248/bsengineering.1990452.
Vancouver
1.Erdoğan Özel. Fırçalı DA Motorlarda Açık Veri Seti İle Makine Öğrenmesi Tabanlı Kestirimci Bakım ve Arıza Teşhisi. BSJ Eng. Sci. 01 Eylül 2026;9(5):2454-62. doi:10.34248/bsengineering.1990452