را بيبيرينگ و حتي ناباالنسي و لقي فوندانسيون قابل تشخيص است. این مقاله ابتدا به انواع روش های پردازش سیگنال جریان و

Transcript

1 فصلنامه پژوهشی - شماره 3- پاییز 393 آناليزجريان معرفي وكاربرد درپایش وضعیت وعیبیابی موتورهای القایی رحیم ستوده بحرینی علیرضا فروغی چکیده امروزه با پیشرفت سیستم های اتوماسیون صنعتی ماشین های دوار الکتریکی اهمیت فراوانی در مراکز صنعتی پیدا نموده اند. بنابراین نگهداري وتعميرات اين دسته ازتجهيزات الكتريكي بسیار حیاتی می باشد. يكي ازتكنيك هاي نگهداري وتعميرات ماشين- هاي دوارالكتريكي استفاده ازسيستم هاي مراقبت وضعيت مي باشدكه بااستفاده ازتكنيك هاي مختلف اعم ازآناليزارتعاش تجهيزات آناليز جریان ترموگرافي آناليزروغن وغيره انجام مي-پذيرد.درحال حاضر از تکنیک های آنالیز روغن آنالیز ارتعاشات و ترموگرافی جهت پیش بینی وقوع خرابی موتورهای الکتریکی در شرکت معدنی و صنعتی گل گهر سیرجان استفاده می شود. افزودن تست آنالیز جریان به تکنیک های ذکر شده می تواد سبب افزایش قابلیت اطمینان سیستم و کاهش چشمگیر هزینه ها گردد. تكنيك آناليزجريان يكي ازتكنيك های است كه بااستفاده ازآن عيوبي نظيرشكستگي ميله هاي روتور خارج ازمركزی استاتیکی و دینامیکی را بيبيرينگ و حتي ناباالنسي و لقي فوندانسيون قابل تشخيص است. این مقاله ابتدا به انواع روش های پردازش سیگنال جریان و بدست آوردن طیف فرکانسی آن ها می پردازد و سپس نحوه تشخيص هريك ازعيوب موتورهای القایی توسط تکنیک آنالیز جریان راتشریح می نماید. شناخت کامل ابزار و نحوه تشخیص دقیق عیوب موتور اولین گام در ایجاد یک سیستم پایش وضعیت و آنالیز جریان کارآمد در مراکز صنعتی بزرگ نظیر شرکت گل گهر می باشد. کلمات کلیدی: موتورهای القایی آنالیز جریان موتور شکستگی روتور خارج از مرکزیت ناباالنسی لقی فوندانسیون - كارشناس واحد فرآوري شرکت معدنی و صنعتی گل گهر gmail.com@.aforoughi - كارشناس ارشد واحد فرآوري شرکت معدنی و صنعتی گل گهر Rahim.sotoudeh@golgohar.com 48

2 - مقدمه موتورالقایی درصنعت به خاطرسادگي ساختمان محكم بودن و هزينه ساخت كم كاربرد فراوانی دارند. دليل آن كه موتورالقايي اين خصوصيات رادارد اين است كه روتورجامع دارد. اين نوع موتور به خاطرحركت باجريانAC موتورAC ناميده شده كه اين جريان ميدان چرخان را ايجادمي كند. با توجه به جایگاه ماشین های دوار الکتریکی در مراکز صنعتی نگهداری و تعمیرات این دسته از تجهیزات الکتریکی از اهمیت فراوانی برخوردار است.نگهداری اصولی و تعمیرات پیشگویانه این تجهیزات نقش مهمی در کاهش هزینه های تعمیراتی و افزایش بهره وری مراکز صنعتی ایفا می کنند. یکی از تکنیک های نگهداری و تعمیرات ماشین های دوار الکتریکی استفاده از سیستم های CM می باشد که با استفاده از تکنیک های مختلف اعم از آنالیز ارتعاشات تجهیزات آنالیز جریان ترموگرافی آنالیز روغن و... انجام می-پذیرد.در شرکت صنعتی و معدنی گل گهر نیز از تعداد زیادی موتور القایی استفاده شده است که از جمله بزرگترین آن ها می-توان به موتور آسیا گلوله ای کارخانه پلیکام با ظرفیت 4/5 مگاوات اشاره نمود. به طور کلی عمده عیوب ماشین های الکتریکی شامل عیب استاتور ناشی از بروز قطعی و یا اتصال کوتاه در سیم پیچ های استاتور شکستگی در میله های روتور و یا ترک در حلقه های انتهایی روتور خارج از مرکزیت استاتیک و دینامیک فاصله هوایی خمیدگی شافت لقی فونداسیون و عیوب بیرینگ می شوند. مطالعات انجمن مهندسین برق وکامپیوترآمریکا )IEEE( وموسسه تحقیقات برق قدرتEPRI درزمینه علت خرابی موتورهای الکتریکی درشکل و نشان داده شده اند. عیوب ذکر شده می توانند سبب بروز نشانه هایی نظیر ناباالنسی در ولتاژهای فاصله هوایی و جریان خط افزایش گشتاور ضربه ای کاهش میانگین گشتاور افزایش تلفات و کاهش بازدهی و حرارت زیاد و غیر نرمال در موتور گردند. برای تشخیص این عیوب در ماشین ها می توان از روش هایی نظیر اندازه گیری دما تصویربرداری حرارتی مانیتورینگ صدا و ارتعاش آنالیز شیمیایی و آنالیز جریان موتور استفاده نمود. تجربه نشان داده است که آنالیز ارتعاشات بین 60 تا 80 درصد عیوب تجهیزات مکانیکی و الکتریکی واحدهای صنعتی را تشخیص می دهد. بنابراین برای ایجاد CM پویا و موثر ترجیحا آنالیز ارتعاشات را پایه قرار داده و بعد از آن برای ایجاد حاشیه امنیت 95 درصدی در تشخیص عیوب و تایید آن ها اتخاذ تکنیک آنالیز جریان بسیار موثر خواهد بود. با توجه به شکل )( و )( که میزان بروز عیوب مختلف در الکتروموتورها را نشان می دهد مجموع عیوب الکتریکی استاور و روتور پس از عیوب بیرینگ از نظر فروانی در رده دوم قرار گرفته اند. واحد پایش وضعیت شرکت گلگهر با انجام آنالیزهای روغن تست ارتعاشات و ترموگرافی به پیش بینی وقوع خطا در موتورهای دوار می پردازد. با توجه به مطالب ارائه شده مالحظه می گردد که استفاده از آنالیز جریان در واحد پایش وضعیت شرکت گلگهر می تواند بسیار مفید و کارگشا باشد زیرا عالوه بر تشخیص عیوب تخصصی الکتریکی قدرت تشخیص برخی عیوب مکانیکی را به موازات آنالیز ارتعاشات و سایر تکنیک ها دارد. هنگامی که یک موتور دچار نقص می شود طیف فرکانسی جریان خط دچار دگرگونی می شود. بنابراین با نمونه برداری از جریان خط و استفاده از تکنیک های پردازش سیگنال می توان از بروز عیب در موتورها آگاه گشته و اقدامات الزم را در جهت رفع آن انجام داد. در سال های گذشته مطالعات زیادی برروی آنالیز جریان و روش های پردازش سیگنال مربوطه انجام شده است. در ],[ به بررسی آنالیز جریان آنالین پرداخته شده است. مرجع ] 3 [کارایی آنالیز جریان در تشخیص عیوب مربوط به بیرینگ-های موتور را نشان می دهد. مرجع] 4 [به تشخیص عیوب سیم-پیچی استاتور توسط آنالیز جریان می پردازد. در این مقاله چگونگی تشخیص هریک از عیوب موتورهای القایی توسط تکنیک آنالیز جریان شرح داده خواهد شد و به لزوم استفاده از این تکنیک در مراکز صنعتی بزرگ اشاره خواهد شد. همچنین مروری بر روش ها و ابزار الزم جهت انجام تست آنالیز جریان می شود. فصلنامه پژوهشی - شماره 3- پاییز 393 Rotor 8% Other % Stator 6% Bearing 44% شكل - خطاهاي موتور طبق استاندارد IEEE Rotor 9% Stator 36% Other 4% Bearing 4% 49 شكل - خطاهاي موتور طبق استاندارد EPRI - روش های پردازش سیگنال Condition Monitoring Fast Fourier Transform

3 فصلنامه پژوهشی - شماره 3- پاییز 393 اولین گام در پردازش سیگنال جریان موتور انتخاب یک روش مناسب و کارآمد برای استخراج اطالعات مناسب از سیگنال جریان می باشد. برای این منظور تاکنون از روش های پردازش سیگنال متفاوتی استفاده شده است. این روش ها به صورت زیر دسته بندی می گردند: حوزه فرکانس: تبدیل FFT روش های زمان-فرکانس: STFT تبدیل هیلبرت تبدیل موجک روش های زمانی: ARMA از میان روش های معرفی شده در باال تبدیل FFT هیلبرت و موجک بیش از سایرین مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته اند که در اینجا به شرح مختصری از ویژگی های هریک می پردازیم. -- تبدیل) )FFT مهمترین کاربردFFT یا تبدیل سریع فوریه در پردازش سیگنال است. که در آن سیگنال به صورت تابعی از زمان به شدت سیگنال است. همان طور که میتوان )برخی از( توابع را به صورت بسط تیلور از توابع چندجملهای نوشت میتوان توابع متناوب را به خوبی بر حسب تابعهای سینوسی با فاز اولیه و ضریب دلخواه نوشت. حال تبدیل شکل سیگنال به سری فوریه با روشهای تبدیل سریع فوریه انجام میشود. به وسیله تبدیل گسسته فوریه ( 3 )DFT میتوان توابع و سیگنالهای گسسته را از حوزه ی زمان به حوزه-ی فرکانستبدیل کرد] 5 [. البته نوعی دیگر از این تبدیل که با نام تبدیل گسسته فوریه شناخته میشود در بررسی الگوریتمها برای ضرب سریع چندجملهایها و پردازش رایانهای سیگنالها استفاده میشود. -- تبدیل موجک 4 آناليز موجکی از تکنيکهای نسبتا جديد می باشد و در سالهای اخير عالقه فراوانی برای استفاده از آن مشاهده شده است. تبديل موجکي امکان بررسی های مکانی جزئی را هم در حوزه زمان و هم در حوزه فرکانس فراهم می نمايد. تبديل موجکی با موفقيت در زمينه های تحليل امواج و تصوير نظريه معادالت ديفرانسيل جزئی و معمولی آناليزهای عددی نظريه ارتباطات و ساير زمينه ها به کار گرفته شده است. بر خالف تبديل فوريه تبديل موجکی امکان بررسی های جزئی در حوزه زمان را از طريق انتقال موجک مادر در حوزه مقياس )فرکانس( با کمک بزرگ نمايي می دهد ]6[. بديل موجكي حدود بيست و چهار سال پيش زماني كه محققين دريافتند تبديل فوريه به تمام مسايل در مورد آناليز فركانس جواب نمي دهد بوجود آمد. فوريه براي پيدا كردن فركانس هاي موجود در يك موج موج را روي توابع مثلثاتي يعني سينوس و كسينوس و هارمونيك هاي آنها تصوير مي كند. 3-- تبدیل هیلبرت 5 تبدیل هیلبرت بهترین ابزار جهت آنالیز حوزه زمان-فرکانس موج های غیرخطی و نامانا می باشد. از جمله مزایای این روش می توان به عدم نیاز به هارمونیک های ساختگی جهت نمایش یک موج غیرخطی و همچنین نداشتن محدودیت عدم قطعیت بر خالف سایر تبدیالتی که بر اساس پیش بینی هستند اشاره کرد. برای بدست آوردن فاز لحظه ای یک سیگنال نیازمند قسمت حقیقی و موهومی آن سیگنال هستیم. تبدیل هیلبرت یک سیگنال حقیقی حوزه زمانی مانند) x(t را به یک سیگنال حقیقی حوزه زمانی دیگر که آن را با نمایش می دهند تبدیل می کند. بنابراین برای تحلیل می توان از سیگنال) z(t استفاده نمود که به صورت زیر تعریف می گردد ]7[: zt (( xt (( jxt ˆ(( )( تبدیل هیلبرت سیگنال پیوسته) x(t از رابطه ) (بدست می x آید. xu ( ( xˆ( t( Hx(( t du )( ( t u( x )t )ˆx تبدیل هیلبرت سیگنال) x(t نامیده می شود که کانولوشن) x(t و πt/ می باشد و با رابطه زیر می توان آن را نمایش داد. xˆ( t( x(( t ( ( t )3( از رابطه )3( می توان فاز لحظه ای و دامنه سیگنال) x(t را در حوزه زمان و به کمک روابط )4( و )5( بدست آورد. (( (( ˆ (( A t x t jx t xˆ( t( ( t ( tan x(( t f 0 xˆ (( t tan t x(( t )4( )5( )6( f به تربیت بیانگر دامنه 0 که در روابط باال (( At (( t فاز لحظه ای و فرکانس لحظه ای سیگنال) x(t می باشند. 3- شاخص های خرابی آنالیز جریان در این بخش به معرفی نحوه تشخیص انواع خطاهای موتور توسط آنالیز جریان پرداخته می شود. 3Discrete Fourier Transform 4 Wavelet Transform 5 Hilbert Transform 50

4 -3- خطاهای روتور معموال روتور موتورهای القایی قفسه سنجابی به دلیل تکنولوژی ساخت و ذوب شدن میله ها دچار عدم تقارن می گردند. اگرچه این عدم تقارنی می تواند دالیل متعدد دیگری نیز داشته باشد. عدم تقارن در روتور سبب می شود که جریان روتور نیز نامتقارن شود. بنابراین صدمه دیدن یک میله از روتور می تواند گسترش یابد و سبب شکسته شدن سایر میله های روتور شود. در شرایطی که یک ترک برروی روتور ایجاد گردد دمای اطراف آن باال می-رود و این سبب می شود که میله روتور بشکند. بنابراین از سایر میله ها جریان بیشتری عبور خواهد کرد و متحمل فشار و حرارت بیشتری می گردند و در آن ها نیز ترک ایجاد می شوند. از جمله دالیل بروز شکستگی در میله های روتور می توان به فشارهای حرارتی به واسطه اضافه بار ناباالنسی افزایش دما و جرقه فشارهای مغناطیسی به دلیل نیروهای الکترومغناطیسی ناباالنسی شار لرزش و نویزهای مغناطیسی ایرادهای ساخت تنشهای مکانیکی شامل اشکال در بیرینگ شل بودنورقه های هسته تنشهای دینامیکی شامل زیاد بودن نیروی گریز از مرکز و گشتاور اعمال شده به شافت و عوامل محیطی شامل آلودگی و رطوبت بیش از حد اشاره نمود. در صورت شکستگی و یا ترک در میله های روتور در مشخصه جریان موتور فرکانس عبور قطب موتور به صورت فرکانس جانبی خط مشاهده می شود] 8 [. به عبارت دیگر پیک ها در فرکانس جانبی خط ظاهر خواهند شد. در شرایط عادی کارکرد موتور یک میدان مغناطیسی با سرعت سنکرون و طبق رابطه زیر در فاصله هوایی ایجاد می گردد: 0f n )7( P که در این رابطه f فرکانس شبکه و P تعداد قطب ها می باشد. می دانیم که لغزش از رابطه زیر بدست می آید: بنابراین داریم: )( فصلنامه پژوهشی - شماره 3- پاییز 393 nnsn. n n sn. n n ( s( )( )3( در صورتی که میله های روتور دارای ترک باشند یک میدان مغناطیسی برگشتی در فاصله هوایی بین روتور و استاتور ایجاد می گردد که سرعت آن نسبت به سرعت چرخش روتور از روابط زیر بدست می آید: n n n )4( b nb n( s( sn. nb nns. sn. n ns. n n.( s( b )5( )6( )7( این میدان باعث ایجاد ولتاژ در سیم پیچ های روتور و جریان در فرکانس مربوطه می گردد که این فرکانس از رابطه زیر بدست می آید: f.( ( b f s )8( بنابراین دو ساید باند با فرکانس sf در دوطرف فرکانس اصلی شبکه ایجاد می گردد. این ساید باندها متناسب با سرعت چرخش روتور می باشند و داریم: f ( ks( f, k,,3,... b )9( شکل زیر طیف فرکانسی جریان یک موتور را نشان می دهد که دچار ترک در میله های روتور شده است. 5 )8( که در این رابطه n سرعت چرخش موتور آسنکرون می باشد. سرعت لغزش را به صورت تفاضل بین سرعت چرخش میدان مغناطیسی و سرعت چرخش روتور تعریف می نماییم. )9( با قرار دادن n در معادله داریم: شكل 3- طيف فركانسي جريان موتور كه دچار ترك در ميله روتور مي باشد اختالف بین دامنه پیک فرکانس مربوط به خط F و ساید باند فرکانس عبور قطب) F( P نشانگر وضعیت سالمتی میله های روتور می باشد. تجربیات و تحقیقات عملی مشخص کرده اند n n S n SlipSpeed ( n ( n n n Slip( s ( n )0(

5 فصلنامه پژوهشی - شماره 3- پاییز 393 که یک اختالف 60dB بیانگر شرایط عالی میله های روتور می باشد. در جدول زیر مقادیر استاندارد در خصوص نسبت پیک جریان در فرکانس اصلی برق و پیک جریان در فرکانس های خرابی میله روتور آورده شده است. -3- خارج از مرکزیت استاتیکی خارج از مرکز استاتیکی یک پدیده ناشی از ناهمگونی فاصله هوایی بین استاتورو روتور می باشد که معموال به دلیل وجود Saft foot در فندانسیون ناهمراستایی بیرینگ یا یک تنظیم نادرست فاصله هوایی برای بیرینگ های معمولی بوجود می آید. در این حالت محور چرخش روتور منطبق بر محور تقارن آن استولی نسبت به محور تقارن استاتور جابه جا شده است. در این حالت توزیع فاصله هوایی در اطراف روتور یکنواختی خود را از دست می دهد اما متغییر با زمان نیست. شکل زیر انواع خارج از مرکزیت را نشان می دهد] 9 [. در این رابطه O s مرکزتقارن استاتور O r مرکز تقارن روتور O w مرکز چرخش روتور و g o طول فاصله هوایی یکنواخت می باشد. را زاویه اولیه عدم هم محوری استاتیک و بردار OO بردار s w انتقال استاتیک نامیده می شود. این بردار به ازا تمامی موقعیت های زاویه ای روتور ثابت است. عیب خارج از مرکزیت استاتیکی معموال خود را به صورت ساید باندهایی برای فرکانس خط و هارمونیک آن نشان می دهد. )( که در رابطه باال F فرکانس عیب خارج از مرکز استاتیکی R B تعداد میله های روتور R S سرعت گردش روتور F L فرکانس خط و N هارمونیک های فرد فرکانس خط می باشد خارج از مرکزیت دینامیکی وقتی مکان حداقل فاصله هوایی بصورت تابعی از موقعیت زاویه-ای روتور پیرامون روتور می چرخد گوییم عدم هم محوری دینامیک رخ داده است.در این حالت محور تقارن استاتور و چرخش روتور برهم منطبق است اما محور تقارن روتور نسبت به آن ها جابجا شده است. در این صورت توزیع فاصله هوایی در اطراف روتور بصورت غیریکنواخت و متغییر با زمان خواهد بود] 0 [. درجه عدم هم محوری دینامیک یا d به صورت رابطه زیر تعریف می شود. )( سطح آسیب F L /F P 666> F L /F P (db) 06> وضعیت روتور عالی توصیهها خوب جدول - چارت میزان آسیب دیدگی روتور 3< 36< متوسط بوجود آمدن ترک در میلههای روتور و یا مقاومت زیاد در اتصاالت میلهها با حلقه ترک و یا شکستگی در یک یادو میله روتور ترک و یا شکستگی در چند میله روتور ترک و یا شکستگی در چند میله روتور و حلقه انتهایی داده برداری دورهای کاهش پریود داده برداری انجام تست ارتعاش به منظور یافتن منشا عیب تعمییر هرچه سریعتر تعمیر و جایگزینی هرچه سریعتر شكل 5- عدم هم محوري استاتيكي F RB RS NFL OO w d g o r شكل 4- انواع خارج از مركزيت روتور درجه عدم هم محوری استاتیک یا تعریف می شود: )0( به صورت رابطه زیر را زاویه اولیه عدم هم محوری دینامیک و بردار OO بردار انتقال دینامیک نامیده می شود. اندازه این بردار به ازا همه موقعیت های زاویه ای روتور ثابت است اما زاویه آن تغییر می کند. w r d 0 OO s s g o w s 5

6 خارج از مرکز دینامیکی پدیده ای است ناشی از فاصله هوایی متغییر روتور و استاتور که عموما به دلیل وجود فرسودگی در هوسینگ بیرینگ ها یا پوشش های انتهایی رخ می دهد. این یک مشکل و عیب مهم می باشد چراکه می تواند باعث تخریب سریع بیرینگ و هوسینگ آن و در دراز مدت باعث بروز سایش روتور با استاتور می گردد. داده برداری زود هنگام و نزدیک به هم در این شرایط معموال توصیه می گردد تا شرایط تجهیز به طور کامل تحت مراقبت باشد. این عیب به صورت پیک های بلندی در فرکانس اصلی عبور میله روتور و هارمونیک های آن همراه با ساید باندهای سرعت گردش در اطراف آن ها مشاهده می شود. فصلنامه پژوهشی - شماره 3- پاییز 393 )3( 4-3- اتصال کوتاه در سیم پیچ های استاتور از جمله مهمترین عواملی که باعث بروز عیب در استاتور می شوند می توان به بوجود آمدن اتصال کوتاه در سیم پیچ ها دمای باالی هسته شل بودن ورقه های هسته گوه ها و یا اتصاالت آلودگی اتصال کوتاه و تنش های راه اندازی و تخلیه جزئی الکتریکی اشاره نمود ]4[. این اتصال کوتاه ها باعث بوجود آمدن حرارت زیاد در سیم پیچ ها و همچنین ناباالنسی جریان می شود.همچنین باعث ایجاد حرارت نامتقارن و موضعی کاهش راندمان و به مرور زمان اتصال زمین شدن سیم پیچ می گردد. طیف جریان به همان خوبی که کاهش درجه عایقی را نشان می دهد می تواند این عیب را نیز آشکار کند. F( Kn( s( / pf ( L K,3,5,... )4( n,,3,...,(p ( قرار گیرد وجود پیک در فرکانس های خرابی این بیرینگ را می دهد. وقتی مشخصه جریان موتور مورد بازبینی قرار گیرد وجود پیک در فرکانس های خرابی این بیرینگ ها قابل تشخیص است و عیب را مشخص می سازد )اعم از اینکه مربوط به رینگ داخلی رینگ خارجی گلوله ها غلطک ها یا قفسه بیرینگ باشد( درجه تخریب می تواند با توجه به دامنه این پیک ها مورد ارزیابی قرار گیرد. فرکانس خرابی که در طیف مشاهده می شود را می توان با فرمول زیر نشان داد] 3 [: Fbg FL mf. v m,, 3,... )5( شكل 6- عدم هم محوري ديناميكي که در رابطه باال F v فرکانس ارتعاشی عیوب بیرینگ می باشد ناباالنسی جهت تشخیص این عیب احتیاج به بررسی سیگنال جریان موتور در شرایطی متفاوت با حالت قبل داریم. این تحلیل با عنوان تفکیک مقدار موثر Demodulation( )RMS شناخته می شود که به منظور حذف فرکانس خط و هارمونیک های آن انجام می شود. در اینجا سرعت گردش موتور به صورت یک پیک نشان داده خواهد شد. براساس مقدار دامنه آن می توانیم در مورد وجود هر ناباالنسی در تجهیز قضاوت کنیم. در طیف تفکیک شده یک موتور سالم پیک مربوط به سرعت گردش موتور بندرت قابل رویت است در حالتی که موتور دچار ناباالنسی مکانیکی باشد پیک های باالیی در سرعت گردش موتور و هارمونیک های آن دیده می شود. شکل 7 طیف فرکانسی جریان مربوط به وجود ناباالنسی در موتور را نشان می دهد و شکل 8 طیف فرکانسی جریان مربوط به رفع عیب ناباالنسی در موتور را نشان می دهد. شكل 7- طیف فرکانسی جریان مربوط به وجود ناباالنسی در موتور F RB RS NFL RS عیوب بیرینگ ها تمام بیرینگ ها فرکانس خرابی یکتا و مخصوص به خود دارند )توسط سازنده تعیین می شود( که اجازه تشخیص عیب بیرینگ را می دهد. وقتی مشخصه جریان موتور مورد بازبینی شكل 8- طیف فرکانسی جریان مربوط به رفع عیب ناباالنسی در موتور

7 فصلنامه پژوهشی - شماره 3- پاییز لقی فوندانسیون ناهمواری فوندانسیون ها یا لقی در پیچ ها لقی فوندانسیون را باعث می گردند. این عیب با مشاهده طیف تفکیک مقدار موثر در تست آنالیز جریان قابل تشخیص است. این لقی ها در نصف فرکانس چرخش موتور قابل مشاهده می باشند. در شکل های 9 و 0 طیف جریان مربوط به وجود لقی در فوندانسیون و طیف جریان پس از اصالح لقی نشان داده شده است. 4- روش و ابزار الزم درحالت ايده آل آناليزجريان موتور نيازمند پكيج هايي ست كه براي اين منظور طراحي وتوليد شده اند. ازجمله اين پكيج هاميتوان بهpro ESA All test ویاPDMA اشاره نمود. ازآنجايي كه هزينه تامين اين پكيجها باال است درصورتي كه يك پايگاه داده مناسب نرم افزاري تامين شود ميتوان تستهارا توسط دستگاههاي معمولي موجود دربازارانجام داد. سخت افزارالزم براي انجام عمليات آناليز جريان شامل يك پرو باند ازهگيري جريان و يك ديتاكلكتور مي باشد. برخي ازنرم افزارهاي رايج درزمينه آناليزجريان و تشخيص عيب ازروشهاي كالسيكو ياروشهاي مصنوعي شامل موارد زير مي باشند: Tiberius MATLAB SAMCEF ABAQUS Knoware LabVIEW Ansys OOFEMو... همچنین در نهایت بایستی اطالعات بدست آمده دريك سيستم بانك اطالعاتي ذخيره گردند. 5 -نتیجه گیری استفاده از آنالیز جریان می تواند مانع از توقفات ناخواسته در مراکز صنعتی و کاهش چشمگیر هزینه های تعمیرات گردد. بکارگیری این تکنیک در کنار سایر تکنیک های پایش وضعیت نظیر ترموگرافی و تست ارتعاشات می تواند سبب افزایش قابلیت اطمینان سیستم و کاهش خرابی های موتورهای دوار در شرکت گل گهر گردد که این امر در حال حاضر در برنامه های آینده مدیریت فرآوری و واحد پایش وضعیت این شرکت می باشد. در این مقاله ابتدا رایج ترین روش های پردازش سیگنال جهت پردازش سیگنال جریان و به دست آوردن طیف فرکانسی جریان موتورهای القایی معرفی شدند. سپس نحوه تشخیص انواع خطاهای موتور توسط آنالیز جریان شرح داده شد. این خطاها شامل خطاهای روتور خارج از مرکزیت استاتیکی و دینامیکی اتصال کوتاه در سیم پیچ های استاتور عیوب بیرینگ ناباالنسی و لقی فوندانسیون می باشند. در بخش پایانی این مقاله ابزارهای الزم برای انجام آنالیز جریان معرفی گردیدند. شناخت کامل روش های تشخیص خطا توسط آنالیز جریان می تواند گامی موثر و کمکی شایان در شروع استفاده از آنالیز جریان در مراکز صنعتی بزرگ و بهبود روش های پایش وضعیت باشد. 6 -منابع [] R.R.Schoen, 955 " An unsupervised on-line system forinduction motor fault detection using stator current monitoring "B.K.Lin, F.G.Habetter, H.J.Shlog&S.Farag, IEEE-IAS Transaction,vol. 3, No. 6, PP [] N.Mehala, 007 " Motor current signature analysis and its application in induction motor faultdiagnosis ", R.Dahiya, international journal of systems application, engineering & development, vol., issue [3] Randy R.Schoen, 995 Motor bearing damage detection using stator current monitoring, Thomas G.Habetler, Farrukh Kamran and Robert G.Bartheld, IEEE Transactions on industry applications, Vol.3, No6, PP [4] J. Penman, 00, Detection and location of interturn short circuits in the stator windings of operating motors, H. G. Sedding, B. A. Lloyd, W. T. Fink, IEEE Trans. Energy Conv., vol.9, [5] G.LyonsRichard, 009 Understanding digital signal processing, Pearson Education [6] LokenathDebnath,00 Wavelet Transforms شكل 9- طیف جریان مربوط به وجود لقی در فوندانسیون شكل 0- طیف جریان پس از اصالح لقی فوندانسيون 54

8 فصلنامه پژوهشی - شماره 3- پاییز 393 in induction motors Aboubou, A.; Zouzou, S.E.; Sahraoui, M.; Razik, H, IEEE Industrial Electronics, IECON 006-3nd Annual Conference on 6-0 Nov. Page(s): [0] Joksimovic, G.M, 005 Dynamic simulation of cage induction machine with air gap eccentricity Electric Power Applications, IEE Proceedings - Volume 5, Issue 4, 8 July 005 Page(s):803 8 and time Frequency signal analysis, Birkhauser Boston [7] B. Barnhart,0 The Hilbert-Huang Transform: theory, applications, development, Theses and Dissertations [8] Szabo L,003 On the rotor bar faults detection in induction machines, Biro K.A, Proceeding of the international scientific conference microcad [9] Ghoggal, A.006 Considerations about the modeling and simulation of air-gap eccentricity 55