Araştırma Makalesi

Kırık Rotor Çubuğu Sayısının Ampirik Mod Ayrışımı ve Makine Öğrenmesi Yaklaşımları İle Belirlenmesi

Cilt: 35 Sayı: 2 1 Eylül 2023
PDF İndir
TR EN

Kırık Rotor Çubuğu Sayısının Ampirik Mod Ayrışımı ve Makine Öğrenmesi Yaklaşımları İle Belirlenmesi

Öz

Endüstriyel sürücü sistemlerinde verimlilikleri, sağlamlıkları, güç ve boyut çeşitlilikleri nedeniyle asenkron motorlar sıklıkla kullanılmaktadırlar. Asenkron motorlarda meydana gelen kırık rotor çubuğu arızaları, sistemin verimliliğini doğrudan etkilediğinden arıza teşhisi gittikçe önem kazanmaktadır. Kırık rotor çubuğu arızalarının teşhisi için hem stator akım sinyali hem de motor titreşim sinyali kullanılmaktadır. Son zamanlarda bu konuda yapılan çalışmalarda bazı sinyal işlemle teknikleri ile birlikte makine öğrenmesi yöntemleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, ampirik mod ayrışımı (AMA) ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak kırık rotor çubuğu sayısının sınıflandırılması gerçekleştirilmiştir. İlk olarak arızalı motor veri setinden alınan bir faz akımı ve motor titreşim sinyali filtrelenip zarflanmıştır. İkinci adımda bu sinyaller AMA yöntemiyle 5 adet içsel mod fonksiyonuna (İMF) ayrıştırılıp spektral entropi ve anlık frekans öznitelikleri elde edilmiştir. Üçüncü adımda bu öznitelikler uç uca eklenip yeni öznitelik vektörü oluşturulmuştur. Dördüncü adımda, öznitelik vektörleri destek vektör makinesi (DVM), k en yakın komşu (KEK) ve karar ağacı (KA) makine öğrenmesi yöntemleriyle sınıflandırılmıştır. Başarı parametresi olarak sınıflandırma doğruluğu kullanılmış ve en yüksek başarı %93,9 ile DVM sınıflandırma yönteminden elde edilmiştir. Çalışmanın sonunda literatürde aynı veri seti için yapılan çalışmalar ile performans karşılaştırılması yapılmış ve bunların sonucunda kırık rotor çubuğu sayısının sınıflandırılmasının AMA ve DVM ile yapılabileceği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Garcia M, Antonino-Daviu J. Efficiency assessment of induction motors operating under different fault conditions. Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Technology, 2018-Şubat, 1837–42.
  2. Halder S, Bhat S, Zychma D, Sowa P. Broken Rotor Bar Fault Diagnosis Techniques Based on Motor Current Signature Analysis for Induction Motor—A Review. Energies, 2022, 15, 1–20.
  3. Mohammed A, Melecio JI, Djurovic S. Stator winding fault thermal signature monitoring and analysis by in Situ FBG sensors. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2019, 66, 8082–92.
  4. Shao S, Yan R, Lu Y, Wang P, Gao RX. DCNN-Based multi-signal induction motor fault diagnosis. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, IEEE. 2020, 69, 2658–69.
  5. Sbaa S, Bessous N, Pusca R, Romary R. A comparative study dedicated to rotor failure detection in induction motors using MCSA, DWT, and EMD techniques. 2020 International Conference on Electrical Engineering, ICEE 2020,.
  6. Ágoston K. Fault Detection of the Electrical Motors Based on Vibration Analysis. Procedia Technology, 2015, 19, 547–53.
  7. Fourati A, Feki N, Bourdon A, Rémond D, Chaari F, Haddar M. Electrical modeling for faults detection based on motor current signal analysis and angular approach. Applied Condition Monitoring, 2016, p. 15–25.
  8. Reddy MSP, Reddy DM, Devendiran S, Mathew AT. Bearing Fault Diagnosis Using Empirical Mode Decomposition, Entropy Based Features and Data Mining Techniques. Materials Today: Proceedings, Elsevier Ltd. 2018, 5, 11460–75.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Eylül 2023

Gönderilme Tarihi

2 Mayıs 2023

Kabul Tarihi

12 Ağustos 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 35 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Dişli, F., Gedikpınar, M., & Sengur, A. (2023). Kırık Rotor Çubuğu Sayısının Ampirik Mod Ayrışımı ve Makine Öğrenmesi Yaklaşımları İle Belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 35(2), 783-795. https://doi.org/10.35234/fumbd.1289156
AMA
1.Dişli F, Gedikpınar M, Sengur A. Kırık Rotor Çubuğu Sayısının Ampirik Mod Ayrışımı ve Makine Öğrenmesi Yaklaşımları İle Belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023;35(2):783-795. doi:10.35234/fumbd.1289156
Chicago
Dişli, Fırat, Mehmet Gedikpınar, ve Abdulkadir Sengur. 2023. “Kırık Rotor Çubuğu Sayısının Ampirik Mod Ayrışımı ve Makine Öğrenmesi Yaklaşımları İle Belirlenmesi”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 35 (2): 783-95. https://doi.org/10.35234/fumbd.1289156.
EndNote
Dişli F, Gedikpınar M, Sengur A (01 Eylül 2023) Kırık Rotor Çubuğu Sayısının Ampirik Mod Ayrışımı ve Makine Öğrenmesi Yaklaşımları İle Belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 35 2 783–795.
IEEE
[1]F. Dişli, M. Gedikpınar, ve A. Sengur, “Kırık Rotor Çubuğu Sayısının Ampirik Mod Ayrışımı ve Makine Öğrenmesi Yaklaşımları İle Belirlenmesi”, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 35, sy 2, ss. 783–795, Eyl. 2023, doi: 10.35234/fumbd.1289156.
ISNAD
Dişli, Fırat - Gedikpınar, Mehmet - Sengur, Abdulkadir. “Kırık Rotor Çubuğu Sayısının Ampirik Mod Ayrışımı ve Makine Öğrenmesi Yaklaşımları İle Belirlenmesi”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 35/2 (01 Eylül 2023): 783-795. https://doi.org/10.35234/fumbd.1289156.
JAMA
1.Dişli F, Gedikpınar M, Sengur A. Kırık Rotor Çubuğu Sayısının Ampirik Mod Ayrışımı ve Makine Öğrenmesi Yaklaşımları İle Belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023;35:783–795.
MLA
Dişli, Fırat, vd. “Kırık Rotor Çubuğu Sayısının Ampirik Mod Ayrışımı ve Makine Öğrenmesi Yaklaşımları İle Belirlenmesi”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 35, sy 2, Eylül 2023, ss. 783-95, doi:10.35234/fumbd.1289156.
Vancouver
1.Fırat Dişli, Mehmet Gedikpınar, Abdulkadir Sengur. Kırık Rotor Çubuğu Sayısının Ampirik Mod Ayrışımı ve Makine Öğrenmesi Yaklaşımları İle Belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Eylül 2023;35(2):783-95. doi:10.35234/fumbd.1289156

Cited By