تشخیص پیشرفته خطاهای روتور و دوری از مرکز در موتورهای القایی براساس اندازه‌گیری شار داخلی

اکثر تکنیک‌های الکتریکی موجود در پایش وضعیت و تشخیص خطا براساس آنالیز فرکانس سیگنال‌های اندازه‌گیری شده خارجی به موتور هستند.در این مقاله، پیشنهاد می‌شود که یک بعد فضایی به سیگنال اندازه‌گیری شده با استفاده از یک آرایه از اثر هال Flux سنسورهای نصب‌شده درون شکاف هوایی موتور، اضافه شود.چندین ابزار دقیق مزایای قابل‌توجهی به همراه دارد و حداقل برای برخی از کلاس‌های موتورهای القایی تخصصی موجه است.
این مقاله یک مدل تحلیلی از چگالی شار فاصله هوایی یک موتور سالم، موتور با خطای میله روتور و ناهم محوری مخلوط ارایه می‌کند.این مقاله یک روش جدید برای تشخیص زودهنگام خطاهای نوار روتور و ناهم محوری مخلوط و تبعیض بین آن‌ها پیشنهاد می‌کند.نشان‌داده شده‌است که با کمک تکنیک پیشنهادی، شدت هر خطا و موقعیت آن نسبت به روتور یا استاتور می‌تواند به دقت ایجاد شود.
نتایج مطالعه ارایه‌شده توسط شبیه‌سازی مورد تایید قرار گرفته و با آزمایش‌ها روی موتور القایی در مقیاس آزمایشگاهی معتبر شده‌اند.براساس نتایج ارایه‌شده در این مقاله، یک سیستم مانیتورینگ وضعیت بلادرنگ توسعه داده شده‌است.

Most of the existing electrical techniques of condition monitoring and fault diagnosis are based on frequency analysis of signals measured externally to the motor. In this paper, it is proposed to add the space dimension to the measured signals by using an array of Hall effect flux sensors installed inside the motor air gap, and to explore the advantages brought by such an instrumentation. The paper presents analytical models of air gap flux density expressed in terms of time and space, for a healthy motor and for a motor with rotor bar faults and mixed eccentricity. Based on these models, the paper proposes a new technique for early detection of rotor bar faults and mixed eccentricity, and for discrimination between them. The paper demonstrates that, with the help of the proposed technique, the severity of each fault and its location relative to rotor or stator can be accurately established. The results of the presented study are supported by simulations and validated by experiments o