Yük salınımı durumunda asenkron motorda rotor çubuk arızasının gerçek zamanlı tespiti

Kırık rotor arızasının tespiti için kullanılan en yaygın metot motor akım imza analizi ile arızaya ilişkin temel harmoniğin yan bandlarının analiz edilmesidir. Eğer motor düşük frekanslı yük momenti salınımına maruz kalırsa, salınım ile ilişkili harmonikler kırık rotor çubuk arızasına benzer bir davranış sergilerler. Pratikte, asenkron motorda kayma frekansının iki katına yakın frekanstaki yük salınımları stator akımında kırık rotor arızası ile aynı etkiye sahiptir. Bu gibi durumlarda stator akım spektrumu analizi yanlış anlaşılabilmekte ve bundan dolayı kırık rotor çubuk arızasının tespiti zorlaşabilmektedir. Bu tez çalışmasında asenkron motorlarda kırık rotor çubuk arızasını düşük frekanslı yük momenti salınımından ayrıştırmak için üç farklı metot önerilmektedir. İlk olarak Hilbert dönüşümü (HT) ve uzay vektör açısal dalgalanma (SVAF) metodunun birleşiminden oluşan analitik sinyalin açısal dalgalanması (ASAF) metodu kullanılmaktadır. Yeni geliştirilen bu metotta Hilbert dönüşümü ile elde edilen analitik sinyalden belirlenen örnekleme frekansına göre uzay vektörünün açısal dalgalanması bulunmaktadır. Elde edilen ASAF sinyalinin spektrumundan yararlanılarak ayrıştırma işlemi sağlanmaktadır. Geliştirilen ASAF metodu hem şebeke hem de V/f açık çevrim kontrollü sürücüler ile beslenen asenkron motorlarda uygulanabilmektedir. Kırık rotor çubuk arızasını düşük frekanslı yük momenti salınımından ayrıştırmak için geliştirilen diğer bir metot ise; moment ve motor faz gerilimlerinin detaylıca analizinden elde edilen spektrumlardan yararlanılarak ayrıştırma harmoniklerinin tanımlanmasıdır. Bu metotta motor faz geriliminin doğru olarak ölçülebilmesi için asenkron motorun statoru yıldız bağlı olmalıdır. Ayrıştırma harmoniklerini belirlemek ve doğrulamak için iki boyutlu zaman adımlı sonlu elemanlar metodu (2D-TSFEM) kullanılmıştır. Asenkron motorlarda hız ve moment kontrolü için doğrudan moment kontrollü (DTC) sürücüler yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, DTC sürücülerde kırık rotor çubuk arızasının düşük frekanslı yük momenti salınımından ayrıştırılması henüz literatürde açıklanmamıştır. Bu tez de, son olarak DTC asenkron motor sürücülerinde kırık rotor çubuk arızasını düşük frekanslı yük momenti salınımdan ayrıştırmak için durağan referans çatıdaki vqs gerilim ve iqs akım bileşenlerinin spektrumları kullanılarak arıza indeksleri tanımlanmış ve bu arıza indeksleri kullanılarak bir ayrıştırma metodu geliştirilmiştir. Bilgisayar benzetimi ve deneysel sonuçlar, üç fazlı asenkron motorda kırık rotor çubuk arızasının düşük frekanslı yük momenti salınımından ayrıştırılması için geliştirilen algoritmaların uygulanabilirliğini ispatlamak için sunulmuştur.