Research Article

Asenkron Motor Eş Zamanlı Çoklu Arızalarının Titreşim Sinyalleri ile Çok Etiketli Sınıflandırılması

Volume: 12 Number: 3 July 31, 2024
TR EN

Asenkron Motor Eş Zamanlı Çoklu Arızalarının Titreşim Sinyalleri ile Çok Etiketli Sınıflandırılması

Abstract

Endüstride yaygın olarak kullanılan asenkron motorlarda meydana gelen arızaların tespiti büyük öneme sahiptir. Asenkron motorlarda yaygın olarak meydana gelen arızalar elektriksel ve mekanik arızalardan oluşmaktadır. Arızaların tespiti için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Yaygın kullanılan arıza tespit yöntemleri stator akımı, besleme gerilimi, titreşim, ısı ve ses gibi verileri kullanmaktadır. Bu yöntemlerde genel olarak her bir arıza türü için belirli bir yöntem kullanılmaktadır. Birden çok arızanın eş zamanlı olarak meydana geldiği durumlar için ileri seviye arıza tespit yöntemlerinin kullanılması gerekir. Bu çalışmada, asenkron motorlarda meydana gelen rotor kırığı, dış-bilezik rulman arızası, iç-bilezik rulman arızası, eksenel kaçıklık ve stator sargısı kısa-devre arızaları tekil, eş zamanlı-ikili ve eş zamanlı-üçlü olarak incelenmiştir. İncelemede 3-eksen titreşim verileri kullanılmıştır. Titreşim verilerinin istatistiksel değerlerinden öznitelik vektörleri çıkarılmıştır. Öznitelik vektörü çok etiketli sınıflandırma yönteminde girdi olarak kullanılmıştır. Çok etiketli sınıflandırma için İkili Alâka Düzeyi (Binary Relevance, BR), Etiket Güç Seti (Label Powerset, LP) ve Sınıflandırıcı Zinciri (Classifier Chain, CC) problem dönüşüm yöntemleri kullanılmıştır. Temel sınıflandırıcı olarak ise Naive Bayes (NB), K-En Yakın Komşu (K-Nearest Neighbors, K-NN), Karar Ağacı (Decision Tree, DT) ve Destek Vektör Makinesi (Support Vector Machine, SVM) yöntemleri kullanılmıştır. LP yöntemi ile NB sınıflandırıcısının birlikte kullanımında %99,9 doğrulukta, CC yöntemi ile DT sınıflandırıcısının birlikte kullanımında %99,3 doğrulukta ve BR yöntemi ile DT sınıflandırıcısının birlikte kullanımında %97,8 doğrulukta sınıflandırma başarımına ulaşılmıştır. Problem dönüştürme yöntemi olarak LP, sınıflandırıcı olarak ise DT en yüksek başarım oranını vermektedir.

Keywords

Thanks

Bu çalışmada “116E302” kodlu “Asenkron Motorlar Arızalarının Tespiti ve Entropi Analizi ile Arıza Şiddetinin Belirlenmesi” başlıklı TÜBİTAK projesi verileri kullanılmıştır. TÜBİTAK Başkanlığına teşekkür ederiz.

References

  1. [1] Y. B. Koca ve A. Ünsal, “Asenkron motor arızalarının değerlendirilmesi,” Teknik Bilimler Dergisi, c. 7, s. 2, ss. 37-46, 2017.
  2. [2] A. Dineva, A. Mosavi, M. Gyimesi, I. Vajda, N. Nabipour, and T. Rabczuk, “Fault Diagnosis of Rotating Electrical Machines Using Multi-Label Classification,” Applied Sciences, vol. 9, no. 23, p. 5086, 2019, doi: 10.3390/app9235086.
  3. [3] M. Juez-Gil, J. J. Saucedo-Dorantes, Á. Arnaiz-González, C. López-Nozal, C. García-Osorio, and D. Lowe, “Early and extremely early multi-label fault diagnosis in induction motors,” ISA transactions, vol. 106, pp. 367-381, 2020
  4. [4] C. M. Vong, P. K. Wong, and W. F. Ip, “A New Framework of Simultaneous-Fault Diagnosis Using Pairwise Probabilistic Multi-Label Classification for Time-Dependent Patterns,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 60, no. 8, pp. 3372-3385, 2013
  5. [5] G. Georgoulas, V. Climente-Alarcon, J. A. Antonino-Daviu, I. P. Tsoumas, C. D. Stylios, A. Arkkio, and G. Nikolakopoulos, “The use of a multilabel classification framework for the detection of broken bars and mixed eccentricity faults based on the start-up transient,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 13, no. 2, pp. 625-634, 2016
  6. [6] J. Shen, S. Li, F. Jia, H. Zuo, and J. Ma, “A deep multi-label learning framework for the intelligent fault diagnosis of machines,” IEEE Access, vol. 8, pp 113557-113566, 2020
  7. [7] S. Han, S. Zhang, Y. Li, and L. Chen, “The multilabel fault diagnosis model of bearing based on integrated convolutional neural network and gated recurrent unit,” International Journal of Intelligent Computing and Cybernetics, vol. 15, no. 3, pp 401-413, 2021
  8. [8] C. Yu, Y. Ning, Y. Qin, W. Su, and X. Zhao, “Multi-label fault diagnosis of rolling bearing based on meta-learning,” Neural Computing and Applications, vol. 33, no. 10, pp. 5393-5407. 2021

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

July 31, 2024

Submission Date

April 27, 2023

Acceptance Date

October 9, 2023

Published in Issue

Year 2024 Volume: 12 Number: 3

APA
Ercire, M., & Ünsal, A. (2024). Asenkron Motor Eş Zamanlı Çoklu Arızalarının Titreşim Sinyalleri ile Çok Etiketli Sınıflandırılması. Duzce University Journal of Science and Technology, 12(3), 1296-1314. https://doi.org/10.29130/dubited.1288799
AMA
1.Ercire M, Ünsal A. Asenkron Motor Eş Zamanlı Çoklu Arızalarının Titreşim Sinyalleri ile Çok Etiketli Sınıflandırılması. DUBİTED. 2024;12(3):1296-1314. doi:10.29130/dubited.1288799
Chicago
Ercire, Mustafa, and Abdurrahman Ünsal. 2024. “Asenkron Motor Eş Zamanlı Çoklu Arızalarının Titreşim Sinyalleri Ile Çok Etiketli Sınıflandırılması”. Duzce University Journal of Science and Technology 12 (3): 1296-1314. https://doi.org/10.29130/dubited.1288799.
EndNote
Ercire M, Ünsal A (July 1, 2024) Asenkron Motor Eş Zamanlı Çoklu Arızalarının Titreşim Sinyalleri ile Çok Etiketli Sınıflandırılması. Duzce University Journal of Science and Technology 12 3 1296–1314.
IEEE
[1]M. Ercire and A. Ünsal, “Asenkron Motor Eş Zamanlı Çoklu Arızalarının Titreşim Sinyalleri ile Çok Etiketli Sınıflandırılması”, DUBİTED, vol. 12, no. 3, pp. 1296–1314, July 2024, doi: 10.29130/dubited.1288799.
ISNAD
Ercire, Mustafa - Ünsal, Abdurrahman. “Asenkron Motor Eş Zamanlı Çoklu Arızalarının Titreşim Sinyalleri Ile Çok Etiketli Sınıflandırılması”. Duzce University Journal of Science and Technology 12/3 (July 1, 2024): 1296-1314. https://doi.org/10.29130/dubited.1288799.
JAMA
1.Ercire M, Ünsal A. Asenkron Motor Eş Zamanlı Çoklu Arızalarının Titreşim Sinyalleri ile Çok Etiketli Sınıflandırılması. DUBİTED. 2024;12:1296–1314.
MLA
Ercire, Mustafa, and Abdurrahman Ünsal. “Asenkron Motor Eş Zamanlı Çoklu Arızalarının Titreşim Sinyalleri Ile Çok Etiketli Sınıflandırılması”. Duzce University Journal of Science and Technology, vol. 12, no. 3, July 2024, pp. 1296-14, doi:10.29130/dubited.1288799.
Vancouver
1.Mustafa Ercire, Abdurrahman Ünsal. Asenkron Motor Eş Zamanlı Çoklu Arızalarının Titreşim Sinyalleri ile Çok Etiketli Sınıflandırılması. DUBİTED. 2024 Jul. 1;12(3):1296-314. doi:10.29130/dubited.1288799

Cited By