การศึกษาการใช้วิธีสเปคตรัมแบบต่างๆ ของเอฟเอฟที เพื่อการเพิ่มความแม่นยำในการวิเคราะห์การเสียหายของมอเตอร์

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

ทั่วไปแล้ววิธีสเปกตรัมโดยใช้วิธีของ FFT เป็นที่นิยมใช้ในการวิเคราะห์ความเสียหายของมอเตอร์โดยใช้กระแสไฟฟ้าเป็นข้อมูลหลัก แต่จากการทดลองพบว่า FFTไม่สามารถให้การปรากฏของฮาร์มอนิกทเี่พียงพอสำหรบัการวิเคราะห์การเสียหายของมอเตอร์ ที่เป็นเช่นนี้อาจเป็นเพราะได้รับผลกระทบจากการรั่วไหลเชิงสเปกตรัม ดังนั้นบทความวิจัยนี้นำเสนอวิธีใหม่ของการวิเคราะห์การเสียหายของมอเตอร์ โดยจะใช้ FFT รวมกับซีโรเพดดิ่ง (Zero-padding)และวินโด้อิ่ง (Windowing) เป็นวิธีของการประมวลสัญญาณหลักในงานวิจัยนี้ ความคาดหวังของวิธีที่นำเสนอนี้คือสามารถแสดงการปรากฏขนาดของฮาร์โมนิกที่เพียงพอสำหรับการมองเห็นได้ชัดเพื่อการวิเคราะห์การเสียหาย โดยได้ทำการทดสอบวิธีที่นำเสนอนี้กับ 3 ชนิดการเสียหายของมอเตอร์ คือ สภาพดี สภาพที่สเตเตอร์เสีย (ขดลวดช๊อต)และสภาพที่โรเตอร์เสีย (โรเตอร์บาร์แตก) จากการทดลองพบว่าวิธีที่นำเสนอนี้ สามารถที่แสดงการปรากฏของฮาร์มอนิกที่มองเห็นได้อาจเป็นเพราะวิธีนี้สามารถขจดัการรั่วไหลเชิงสเปกตรัมและรวมทั้งวิธีนี้ยังช่วยปรับปรุงผลการพล็อตของ FFT ได้ละเอียดกว่าดังนั้นวิธีที่นำเสนอสามารถช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวิเคราะห์สภาพของมอเตอร์

คำสำคัญ: การประมวลผลสัญญาณ การตรวจสภาพมอเตอร์ มอเตอร์แบบเหนี่ยวนำ เอฟเอฟทีกับวินโด้วิ่งและซีโร่เพดดิ่ง

Abstract

The normal FFT (Fast Fourier Transform) ispopularly applied in motor fault analysis, in whichstator phase currents are used as data sources.However, based on experiments, the method cannotprovide sufficient harmonic appearance for motorfault analysis. This is due to the effects of spectralleakages. Hence, this paper proposes a new method formotor fault analysis. Windowed zero-padded FFT wasapplied as a signal processing method. The methodwas based on both the windowing and zero-paddingof the signal. The expectation was that the methodcould provide a more visible harmonic amplitudefor the purpose of motor fault analysis. The methodwas tested on 3 different motor conditions: healthy,stator fault, and rotor fault motors at full loadcondition. The method can provide more visible harmonicamplitudes than other methods because it can eliminateleakages and provide smoother plotting. Thus, it can helpimprove the accuracy of motor condition classificationand the prediction of fault severity levels.

Keywords: Signal Processing, Fault Analysis, InductionMotors, Windowed Zero-padded FFT