Deneysel Verilerin Elde Edilmesi

Gerçek bir asenkron motordan elde edilecek verileri kullanarak arızaları teşhis etmek için bir deney düzeneği oluşturulmuştur. Deney düzeneğinde üç fazlı asenkron motorlar kullanılmıştır. Kullanılan asenkron motorların özellikleri çizelge 5.5’te verilmiştir. Motorun faz akımları üç adet akım duyargası kullanılarak ölçülmüştür. Akım duyargalarından geçirilen faz akım bilgileri üç ayrı direnç üzerinden veri toplama kartının analog girişlerine verilmiştir. Şekil 5.20’de kurulan deney düzeneği verilmiştir. Kurulan deney düzeneğinin şeması şekil 5.21’de görülmektedir.

Çizelge 5.5.. Deneyde kullanılan asenkron motorun özellikleri

Özellik Değer

Güç 0.37 Kw

Giriş gerilimi 380 V

Tam yük akımı 1.2 A

Frekans 50 Hz

Kutup sayısı 4

Rotor slot sayısı 22 Tam yükte çalışma hızı 1390 Rpm

Şekil 5.20. Arıza teşhisi için kurulan deney düzeneği.

Şekil 5.21. Deney düzeneği şeması

Asenkron motorlar yedi farklı hızda çalıştırılarak, akım verileri bilgisayara kaydedilmiştir. Motora verilen besleme gerilimleri 140, 180, 220, 260, 300, 340 ve 380 V olarak seçilmiştir. Motorun besleme gerilimini değiştirmek için bir trafo kullanılmıştır. Motorun her bir durumu için saniyede 1000, 3000, 5000, 8000 örnek 3 saniye boyunca alınarak bilgisayara kaydedilmiştir. Ayrıca uygulanacak algoritmaların doğruluğunu test etmek amacıyla, 8000 örnek/saniye ile her bir durum için iki örnek alınmıştır. Sağlam motordan alınan veriler referans oluşturmak amacıyla kullanılmıştır. Kırık rotor arızaları oluşturmak için bir motorun üç adet rotor çubuğu delinmiştir. Şekil 5.22’de bir çubuğu delinmiş rotor görülmektedir.

Şekil 5.22. Bir çubuğu kırık rotor

Asenkron motordan verileri elde etmek amacıyla, Advantech ’in 16 bitlik bir veri toplama kartı kullanılmıştır. Veri toplama kartı, saniyede 100.000 veri (örnekleme frekansı: 100 Khz) alabilme özelliğine sahiptir. Kartın 16 adet analog girişinden ilk üçü faz akımlarını almak için kullanılmıştır. Analog girişlere akım sinyalleri diferansiyel giriş konfigürasyonu ile bağlanmıştır. Diferansiyel giriş konfigürasyonunda her bir kanal için iki sinyal kablosu kullanılır. Bu giriş tipi iki sinyal kablosu arasındaki gerilim farklına karşılık gelir. Şekil 5.23’de bu bağlantı şekli verilmiştir.

Şekil 5.23. Veri toplama kartının analog girişine sinyalin bağlanması

Motordan üç faz akım bilgisini okumak amacıyla, Delphi’de bir ara yüz programı tasarlanmıştır. Programı yazmak için ilk olarak Activex bileşeni olan Activedaq Delphi programına eklenmiştir. Aşağıda Delphi’de yazılan programın bir ekran görüntüsü verilmiştir.

Şekil 5.24. Motordan akım verilerini almak için yazılan program

Şekil 5.24’ten de görüldüğü gibi, aygıt seçim butonu ile sistemde yüklü olan Advantech’in PCL-816 veri toplama kartı seçilmektedir. Hangi kanaldan başlayarak veri alınacağı işlemi başlama kanalı ile belirlenip, kanal sayısı ile toplam kaç kanaldan veri alınacağı belirlenir. Kurulan deney düzeneğinde 0., 1. ve 2. kanal veri alımı için kullanılmıştır. Verileri noktalı sayı olarak almak için, veri tipinden real data seçeneği seçilmelidir. Veri 3 farklı seçenek ile alınabilir. Kesme modu kullanıldığında, her bir örnek veri alındıktan sonra diğer verilerin alımına başlanması için veri toplama kartına bir kesme gönderilir. DMA modunda veri alınırken, veriler 1024’lük diziler halinde alınmaktadır. Biz verileri almak için software modunu kullandık. Çünkü kullanımı daha basit olup ne kadar süre veri alınacağının ayarlanması daha kolaydır. Veri toplama kartının üç kanalından alınan veriler programda bir dizeye kaydedilmektedir. Kanallardan veri diziye alınırken, her bir kanal verisinden birer örnek alınır ve dizide ardışık sırada yazılır. Örneğin dizinin birinci elemanı 0. kanaldan gelen veriyi, ikinci elemanı 1. kanaldan gelen veriyi ve üçüncü elemanı ise 2. kanaldan gelen veriyi gösterir. Dolayısıyla üç kanaldan elde edilen veriler tek bir dizide karışık olarak bulunmaktadır. Dizideki bu veriler ayrıştırılarak üç ayrı liste kutusuna kaydedilmektedir. Örnekleme oranı seçeneği saniyede kaç örnek alınacağını göstermektedir. Örneğin, saniyede 3000 örnek alınıyorsa ve 3 saniye boyunca veriler alınacaksa toplam alınacak veri sayısı 9000 olarak belirlenir. Buradaki 3000 değeri eğer tek kanal seçiliyse o kanal için örnekleme oranını gösterir. Eğer üç kanal

alınacağını gösterir. Programda veri okuma süresi kutucuğu ile kaç saniye veri alınacağı belirlendikten sonra başla butonuna tıklanarak veri alımına başlanır ve belirlenen süre bittiğinde veri alımı kendiliğinden sonlanır. Belirlenen süre için veriler alındıktan sonra liste kutularındaki veriler bilgisayar ortamında kaydedilirken verilerin karışmasını önlemek amacıyla bir isimlendirme kullanılmıştır. Örneğin, sağlam motordan 380V besleme gerilimi ile alınan veriler isimlendirilirken “A380SV8a.dat“ gibi bir ifade kullanılmıştır. Burada A birinci motoru, 380 besleme gerilimini, S verinin sağlam durumda alındığını, V8 verinin 8000 örnek/saniye ile alındığını ve a ise motorun hangi fazındaki veri olduğunu göstermektedir. Delphi ile analog girişlerden veri almak için kullanılan “Aidaq” Activex bileşeninin bazı özellikleri aşağıdaki şekilde verilmiştir.

Şekil 5.25. DAQAI Activex bileşeninin bazı özellikleri

Şekil 5.25’te bazı özellikleri verilen DAQAI veri toplama kartının analog girişinden veri almak için kullanılan activex bileşenidir. Bu bileşenin özellikleri kullanılarak veri alımına hangi kanaldan başlanılacağı, veri örnekleme oranı ve veri transfer modu gibi özellikler kolayca ayarlanabilir.