Broken rotor bar (BRB) is one of the most common fault types of induction motors. One of the common methods to detect the broken rotor bars is the observation of the characteristic sideband frequencies in the stator current. If the motor is lightly loaded, the sideband harmonics are attached to the fundamental frequency of the main supply and the amplitudes of these harmonics are quite low. Therefore, it is difficult to detect the broken rotor bars under light loading conditions by using conventional motor current signature analysis (MCSA) methods. Moreover, in some cases, the sideband harmonics of fundamental frequency may exist although there is no rotor fault in induction motors due to load oscillations. Therefore, there is a risk for false broken rotor bars alarm with the existence of lower amplitude of harmonics. This paper provides an alternative approach for the detection of broken rotor bars by applying Hilbert envelope analysis along with Shannon entropy to stator current signals. The proposed method includes two-stage evaluation system to eliminate false BRB alarms such as detecting sidebands from envelope spectrum and calculating entropy rates from envelope signals. The results are verified experimentally under 25 %, 50 %, 75 % and 100 % loading conditions.
Asenkron motorların endüstriyel üretim süreçlerinde yaygın olarak kullanılması, bu motorların arıza tespitlerinin doğru ve eksiksiz olarak yapılmasını gerekli kılmıştır. Kırık rotor çubukları ve eksenel kaçıklık arızaları asenkron motorlarda karşılaşılan arıza tiplerindendir. Bu iki arızanın aynı anda oluşması işletme ortamında sıklıkla karşılaşılan bir durumdur. Böyle anlarda, bu arızalara ait harmonik bileşenlerin net bir şekilde tespit edilebilmesi, planlanmamış işletme duruşlarının önlenmesi açısından önemlidir. Bu bileşenlerin tespitinde karşılaşılan önemli sorunların başında başka sinyaller (gürültü, baskın harmonik bileşenler vb.) içerisinde gizlenen düşük genlikli harmonik bileşenler gelmektedir. Bu çalışmada, eksenel kaçıklık ve kırık rotor çubuklarından oluşan çoklu arıza durumu incelenmiştir. Motorun akım ve titreşim sinyalleri dört farklı yük kademesinde (%25, %50, %75, %100) kaydedilerek, Hilbert zarf analizi yöntemi ile sinyal analizleri yapılmıştır. Analiz sonucunda karakteristik frekanslar ve bu bileşenlere ait genlikler zarf spektrumunda başarılı bir şekilde görüntülenebilmektedir. Grafiksel ve tablo formunda verilen sonuçlar, önerilen yöntemin aynı anda oluşan kırık rotor çubuğu ve eksenel kaçıklık arızalarının tespitinde kullanılabileceğini göstermektedir.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.