Use of park transformation in harmonic suppression foe wavelet packet based broken rotor bar detection

Abstract

Electric motors are the most important equipments of modern industrial production and services. Naturally, any problem concerning these electric machines decreases the efficiency of production and cause major losses in these facilities. Most of these failures occur as bearing, stator winding and broken rotor bar faults. Those faults can be recognized from the data gathered from the motor current signatures. General methods are based on using a notch filter for suppressing power system harmonics and then analyse the current signatures by the fourier analyse procedure. Working with time domain information or frequency domain information does not give the expected results. We in this study, used Park’s transformation for suppressing fundamental power system harmonic and wavelet packets to analyse the stator currents in order to identify broken rotor bar failures in an induction motor. In order to verify that the increase in the energy levels of fault associated frequency bands are indeed due to the broken rotor bars, spectral post processing with fast fourier transform is applied.

Elektrik motorları, modern endüstriyel üretim için en mühim ekipmanlardır. Bu ekipmanlarda meydana gelen herhangi bir aksaklık, üretim veriminin düşmesine ve işletmelerde büyük kayıplara yol açmaktadır. Problemler sıklıkla rulmanlarda, stator sargılarında ve rotor çubuklarında görülür. Meydana gelen hatalar, motor akım işaretlerinden toplanan verilerle tanımlanabilir. Geleneksel olarak analizler, güç sistem harmoniklerinin band durduran filtrelerle elimine edilmesinden sonra akım işaretlerinin fourier dekompozisyonu ile gerçekleştirilir. Sadece zaman veya frekans domeninde analiz beklenen sonuçları vermemektedir. Bu çalışmada, motorun statorundan aldığımız akım işaretlerini güç sistem harmoniğini bastırmak için park dönüşümüne tabi tuttuk. Bu dönüşümden elde edilen akım bileşenleri arızayı tespit için dalgacık paketleri ile analiz edildi. İlgili frekans bandları için enerji seviyelerinin tespiti yapılmış olup, bandlardaki enerji seviyelerinin kırık rotor çubuklarından kaynaklandığını doğrulamak üzere hızlı fourier dönüşümü ilgili bandlara uygulanmıştır.