Aşırı Öğrenme Makinası Yöntemi ile Sürekli Mıknatıslı Senkron Motorun Moment Verileri Kullanılarak Sargı İzolasyonu Arızasının Tespiti
Öz
Elektrik makinalarının arızalarının erken tespitinin yapılmaması, felaketle sonuçlanabilecek arızalara neden olduğu bilinmektedir. Endüstride en çok kullanılan motorların asenkron motorlar olması sebebiyle durum izleme ve arıza tespiti bu makinalar üzerine yoğunlaşmıştır. Oysa hassas hız ve konum kontrolü gerektiren uygulamalarda sürekli mıknatıslı motorların (SMSM) kullanılmaya başlanmasıyla birçok araştırmacı bu motorların arıza tespiti çalışmaları yaygınlaştı. SMSM’lerin hassas hız ve konum kontrolü kabiliyetleri tamamen sağlıklı çalışmalarına bağlıdır. En küçük bir arıza sonucu bu hassasiyet kaybolabileceğinden bu tür motorlarda arızanın erkenden tespit ve teşhis edilebilmesi çok önemlidir. Bu çalışmada SMSM’lerde sıkça meydana gelen stator izolasyon arızasının erken evrede arıza tespiti için bir boyutlu yerel ikili desenler (1b-YİÖ) tabanlı öznitelik çıkarım yöntemi kullanılmıştır. Bu amaçla sağlıklı ve farklı kısa devre arıza oranlarına sahip SMSM’lerdenlabview programı tabanlı veri toplama kartı ile moment verileri alınmıştır. Sağlıklı ve arızalı motorlardan alınan moment işaretlerine1b-YİÖ uygulanmış ve histogramları elde edilmiştir. Elde edilen histogramlar ile sağlıklı ve arızalı motorların öznitelikleri oluşturularak aşırı öğrenme makinesi (AÖM) yöntemi ile işaretler sınıflandırılmıştır. Arızanın tespitinin erken evrede yapılabilmesi için önerilen bu yaklaşım ile oldukça büyük bir başarı sağlandığı görülmüştür. Bu amaçla üretilen farklı arıza şiddetine sahip motorların farklı hız ve yüklenme koşulları altında yapılan deneyler ile yöntemin başarısı doğrulanmıştır. Böylece daha önce literatürde olmayan bir yöntem ile SMSM’nin stator izolasyon arızasının tespiti yüksek güvenirlikli ve başarıyla yapılmıştır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- [1] Z. Q. Zhu and D. Howe, “Electrical Machines and Drives for Electric, Hybrid, and Fuel Cell Vehicles,” Proc. IEEE, vol. 95, no. 4, pp. 746–765, Apr. 2007.
- [2] Z. Yang, F. Shang, I. P. Brown, and M. Krishnamurthy, “Comparative Study of Interior Permanent Magnet, Induction, and Switched Reluctance Motor Drives for EV and HEV Applications,” IEEE Trans. Transp. Electrif., vol. 1, no. 3, pp. 245–254, Oct. 2015.
- [3] E. Bostanci, M. Moallem, A. Parsapour, and B. Fahimi, “Opportunities and Challenges of Switched Reluctance Motor Drives for Electric Propulsion: A Comparative Study,” IEEE Trans. Transp. Electrif., vol. 3, no. 1, pp. 58–75, Mar. 2017.
- [4] M. Zafarani, E. Bostanci, Y. Qi, T. Goktas, and B. Akin, “Interturn Short-Circuit Faults in Permanent Magnet Synchronous Machines: An Extended Review and Comprehensive Analysis,” IEEE J. Emerg. Sel. Top. Power Electron., vol. 6, no. 4, pp. 2173–2191, Dec. 2018.
- [5] F. Çıra, “Automatic determination of stator short circuit fault and fault severity of permanent magnet synchronous motor,” Inonu University, 2017.
- [6] B. L. Rajalakshmi Samaga and K. P. Vittal, “Comprehensive study of mixed eccentricity fault diagnosis in induction motors using signature analysis,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 35, no. 1, pp. 180–185, Feb. 2012.
- [7] B. M. Ebrahimi, J. Faiz, S. Lotfi-fard, and P. Pillay, “Novel indices for broken rotor bars fault diagnosis in induction motors using wavelet transform,” Mech. Syst. Signal Process., vol. 30, pp. 131–145, Jul. 2012.
- [8] A. Soualhi, G. Clerc, and H. Razik, “Detection and Diagnosis of Faults in Induction Motor Using an Improved Artificial Ant Clustering Technique,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 60, no. 9, pp. 4053–4062, Sep. 2013.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Ferhat Çıra
*
0000-0001-6729-1736
Türkiye
Yayımlanma Tarihi
6 Şubat 2020
Gönderilme Tarihi
27 Mayıs 2019
Kabul Tarihi
19 Şubat 2020
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2019 Cilt: 9 Sayı: 2