19245

۱۹۲۴۵

عيب‏ يابي موتورهاي جريان‏ مستقيم بدون‏ جاروبك با استفاده از سنسورهاي اثرهال

كارشناسي ارشد

كنترل

۱۳۹۴-۱۳۹۷

۲۵/۲/۱۳۹۷

دكتر جواد پشتان

برق

عيب ‏يابي قابل‏اطمينان و به ‏موقع در حوزه‏ هاي صنعتي اهميت ويژه ‏اي دارد و مي ‏تواند منجر به جلوگيري از خسارات سنگين احتمالي شود. در اين پايان‏ نامه به عيب ‏يابي موتورهاي جريان‏ مستقيم بدون‏ جاروبك(BLDC) با استفاده از سنسورهاي اثرهال پرداخته شده است. براي عيب ‏يابي موتورهاي BLDC روش‏ هاي بسياري بر مبناي سيگنال‏هاي جريان و ارتعاش در مراجع مختلف ذكر شده ‏است. در اين روش ها به ‏دليل نياز به سنسورهاي ارتعاش و جريان هزينه سيستم پايش وضعيت خيلي زياد مي‏ شود. براي رفع اين مشكل در اين تحقيق از سنسورهاي اثرهال كه در اغلب موتورهاي BLDC توسط كارخانه سازنده به منظور كموتاسيون الكترونيكي جاسازي مي شود، استفاده مي ‏شود. مبناي عيب‏ يابي بدين صورت است كه هر عيبي اگر در موتور BLDC اتفاق بيفتد باعث تغيير الگوي ميدان مغناطيسي داخل موتور مي ‏شود و سنسورهاي اثر هال هم جز سنسورهايي هستند كه حساس به ميدان مغناطيسي هستند و با آناليز خروجي ‏هاي سنسورهاي اثر هال امكان عيب‏ يابي موتورهاي BLDC فرآهم مي شود. دو عيب مهم عيب بلبرينگ و مغناطيس زدايي است كه تمركز اصلي تحقيق بر روي اين عيوب است. جهت عيب يابي اين عيوب ابتدا اثرات هر كدام از عيوب بر روي سيگنال سنسورهاي اثر هال بررسي شده است و سپس با استفاده از تبديلا موچك و معيار كورتوسيس شناسايي عيب انجام مي شود. از طريق نتايج آزمايشگاهي نيز سودمندي روش هاي پيشنهادي ارزيابي شده است.

1397/06/06

Fault Detection of BLDC motors using Hall sensors

8/28/2018 12:00:00 AM

In this research fault detection of brushless direct current motors(BLDC) is carried out only based on hall sensors that exist in most BLDC motors for electronic commutation. Two important faults in BLDC motors are bearing faults and demagnetization fault. In the first step the effects of bearing faults on the BLDC motor speed (which simply measured by hall sensor outputs) is studied. then using discrete wavelet transform(DWT) and continues wavelet transform(CWT) residual signal is extracted from the speed signal and analyzed in time-frequency domain respectively. In ideal condition the residual signal contain main features of bearing faults such as bearing fault frequencies. In the second step the effects of the demagnetization fault on the hall sensors outputs is studied. it is shown that the demagnetization fault leads to impulsive oscillations in the duty cycle signal of the hall sensors outputs. Using the kurtosis index of duty cycle signal, the rotor conditions in the healthy condition or demagnetized condition are determined. In the third step using experimental setup it is shown that the proposed algorithms can detect bearing and demagnetization faults reliably. The proposed algorithms are simple and only uses hall sensor for fault detection, hence leads to simple and cheaper fault diagnosis system.