Skip to main content
SUPERVISOR
Said Sadri,Mehdi Moallem
سعید صدری (استاد راهنما) مهدی معلم (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maryam Eftekhari
مریم افتخاری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1388
: The main objective of this dissertation is to develop a new technique for detecting stator winding short circuit faults in Induction Motor (IM). So modeling turn-to-turn short circuit fault in more than one phase and also phase-to-ground fault is the first novelty of this research. Then a novel online and nondestructive algorithm is proposed using motor current signature analysis besides infrared imaging. This technique is able to accurately detect all kinds of stator winding short circuit in three-phase IM in early stage. In addition, locating and defining severity of the fault are the important outcomes of this technique. Experimental results are included to validate the proposed models and demonstrate the effectiveness of the proposed method using a 2-hp IM. Key words Condition monitoring, Induction motor, Motor current signature analysis, Thermography, Feature extraction
همچنین از آنجا که اغلب خرابیهای سیمپیچی استاتور از یک اتصال کوتاه جزئی نامحسوس نشأت میگیرند، لذا تشخیص این نوع خرابی از اوایل دهه 80 میلادی به شدت مورد توجه محققان قرار گرفته است. در واقع این خرابی با ایجاد جریان زیاد منجر به افزایش دمای سیمپیچی و به تبع آن گسترش اتصال کوتاه حلقه در آن شده و حتی میتواند منجر به اتصال فاز به فاز و اتصال فاز به زمین شود؛ که در این صورت منجر به خسارات جبران ناپذیری به کل سیم پیچی و هسته استاتور میشود. به این ترتیب تشخیص اتصال کوتاه حلقه در سیمپیچی استاتور در مراحل اولیه میتواند منجر به کاهش هزینههای تعمیر و توقف تولید شود. با توجه به اهمیت موضوع، هدف از انجام این رساله، ارائه روشی نو در تشخیص انواع اتصال کوتاه سیمپیچی استاتور بوده به طوری که بتواند وقوع اتصال کوتاه، نوع، شدت و محل آن را در مراحل اولیه تشخیص دهد. قدم اول در این مسیر، مدل سازی انواع اتصال کوتاه سیمپیچی استاتور برای رسیدن به درک درستی از رفتار موتور القایی سالم و موتور القایی با انواع اتصال کوتاه سیمپیچی استاتور است. به این ترتیب، در مرحله اول مدل دقیق موتور القایی برای تمامی انواع اتصال کوتاه سیم پیچی استاتور در این رساله استخراج شده و معادلات فضای حالت در تمامی شرایط به منظور ایجاد امکان شبیهسازی موتور ارائه شده است. از آنجا که بررسیها، عدم توانایی یک روش واحد را در تشخیص انواع اتصال کوتاه سیمپیچی استاتور در شرایط کاری مختلف نشان میدهند، در مرحله بعد استفاده از شاخصهای استخراج شده از جریان موتور در کنار روش جدید و غیرتماسی استفاده از تصاویرحرارتی مادون قرمز به عنوان گامی نو در تشخیص انواع اتصال کوتاه در سیمپیچی استاتور پیشنهاد شده است. در این الگوریتم، ابتدا جریانهای سه فاز موتور القایی ثبت شده و با استخراج ویژگی های لیساژو جریانها در فضای سه بعدی، سلامت سیم پیچی استاتور بررسی می گردد. در این مرحله لیساژو جریان می تواند اتصال کوتاه حلقه، اتصال کوتاه در دو فاز، اتصال فاز به فاز و اتصال فاز به زمین را تشخیص داده و شدت آن را مستقل از بار موتور تعیین کند. خاطر نشان می شود، تشخیص اتصال کوتاه در دو فاز، اتصال فاز به فاز و اتصال فاز به زمین و جداسازی آنها از یکدیگر، از توانایی های ویژه این روش است که اولین بار در این رساله به آن پرداخته شده است. تعیین فاز حاوی خطا از دیگر مزایای مهم این روش است. در مرحله بعد، تصویر حرارتی به کمک دوربین مادون قرمز از بدنه موتور تهیه میشود. سپس با استفاده از روش های پردازش تصویر ویژگیهایی همچون محل وقوع اتصال کوتاه و شدت آن استخراج می شود. تایید وجود خرابی و جداسازی آن از عواملی همچون عدم تعادل ولتاژ تغذیه از نتایج مهم این بخش است. در آخرین مرحله، از یک شبکه نرو-فازی تطبیقی [3] برای ترکیب دادههای حاصل از لیساژو جریان و تصویر حرارتی مادون قرمز به منظور تایید خرابی و تعیین دقیقتر شدت آن استفاده میگردد. در تستهای عملی متوسط خطای تخمین شدت اتصال کوتاه حلقه با استفاده از روش مبتنی بر جریان (لیساژو جریان)، تصاویر حرارتی و الگوریتم COCHA به ترتیب 8/1، 3/4 و 4/1 دور میباشد. بنابراین آنچه این الگوریتم را از کلیه روشهای قبلی متمایز میکند، امکان تشخیص و جداسازی انواع خرابی سیمپیچی استاتور در کنار تعیین شدت خطا، فاز و محل وقوع آن در یک الگوریتم واحد است. همچنین از بررسی تحقیقات گذشته به نظر می رسد، استفاده از تصویر حرارتی مادون قرمز در تشخیص خرابی سیمپیچی استاتور و ایجاد تمایز مابین وقوع اتصال کوتاه و عدم تعادل ولتاژ، اولین بار در این رساله پیشنهاد شده است. کلمات کلیدی: موتور القایی، تشخیص انواع اتصال کوتاه سیمپیچی استاتور، مدلسازی موتور القایی، تحلیل سیگنال جریان موتور، تحلیل تصویر حرارتی مادون قرمز. 1Industrial Application Society (IAS) 2Electric Power Research Institute (EPRI) 3Adaptive Neural Fuzzy Inference System (ANFIS)

ارتقاء امنیت وب با وف بومی