Şebeke kalkışlı sürekli mıknatıslı senkron motorda stator sargı arızası teşhisi

Elektrik motorları, elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren ve yaşamın her alanında kullanılan makinelerdir. Bu motorların arızalanması hem üretim kaybı oluşturmakta hem de işletme maliyetini artırmaktadır. Bu nedenle elektrik makinelerinde durum izleme sayesinde hızlı arıza tespiti ile donanım hasarı ve onarım masrafları azaltılırken uzun işletme ömrü ve enerji tasarrufu sağlanmaktadır. Yüksek verim, yüksek güç faktörü gibi faydalara sahip, Şebeke Kalkışlı Sürekli Mıknatıslı Senkron Motorlar (ŞKSMSM) sabit hız gerektiren alanlarda yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu nedenle ŞKSMSM'nin durum izlemesi oldukça önemlidir. Bu çalışmada ŞKSMSM'de oluşan stator sargı arızalarının tespiti için Gabor-Mertebe Takip Analizi (Gabor-MTA) yoluyla zaman-frekans boyutunda işaret analizine dayalı yeni bir yöntem sunulmuştur. Motorda stator sargı arızası bir ayarlı direnç kullanılarak yapay olarak oluşturulmuştur. Motorun arızalı ve sağlam fazlarına ait akım ve sayısal hız işaretleri beş farklı yük (0, %50, %75, %100 ve %115 yük) ile durağan ve dinamik çalışma koşullarında sağlam ve arızalı durumlar için izlenmiş ve bir bilgisayarda kayıt altına alınmıştır. Durağan koşul sabit hız sabit yük ve dinamik koşullar değişken hız sabit yük ile değişken yük sabit hızlı çalışmadır. Toplanan veriler MTA yöntemi ile analiz edilerek arıza harmoniklerinin frekans boyutunda mertebeleri hesaplanmıştır. Arızaya ait frekans bileşeninin temel frekansın 3. harmoniğine denk gelen 6. mertebede olduğu görülmüştür. Arıza durumunun ve arıza seviyesinin tespiti için Gabor-MTA yoluyla 6. mertebe harmonik bileşeninin zaman boyutunda işareti elde edilmiştir. Bu işaret bileşeninin enerji seviyesi ve istatistiksel parametreleri hesaplanarak arıza ve arıza seviyelerine ait özellikler çıkartılmıştır. Elde edilen sonuçlar, önerilen yöntemin ŞKSMSM'lerde stator sargı arızalarının tespiti için başarılı bir yöntem olduğunu ortaya koymuştur.