I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c s   a n d   D r i v e   S y s t e m   ( I J P E D S )   V o l . 1 ,   N o . 1 ,   S e p t e m b e r   2 0 1 1 ,   p p .   7 5 ~ 8 2   I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4             7 5       R e c e i v e d   J u l   2 3 th ,   2 0 1 1 ;   R e v i s e d   A u g   1 9 th ,   2 0 1 1 ;   A c c e p t e d   S e p   2 0 th ,   2 0 1 1   A   R e v i e w   o f   V o l t a g e   a n d   C u r r e n t   S i g n a t u r e   D i a g n o s i s   i n   I n d u s t r i a l   D r i v e s       K . V i n o t h   K u m a r ,   S . S u r e s h   K u m a r ,   A . I m m a n u e l   S e l v a k u m a r   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   S c h o o l   o f   E l e c t r i c a l   S c i e n c e s   K a r u n y a   U n i v e r s i t y   C o i m b a t o r e     6 4 1   1 1 4 ,   T a m i l n a d u ,   I N D I A   e - m a i l :   k v i n o t h _ k u m a r 8 4 @ y a h o o . i n       A b s t r a c t   W i t h   t h e   i n d u s t r i a l   g r o wt h ,   i t   h a s   b e c o m e   n e c e s s a r y   t o   m o n i t o r   t h e   c o n d i t i o n   o f   t h e   m a c h i n e / s y s t e m .   E l e c t r i c a l   m a c h i n e   b e i n g   t h e   m o s t   s e n s i t i v e   p a r t   h a s   g r e a t   i m p o r t a n c e   f o r   t h e   r e s e a r c h e r   t o   m o n i t o r   t h e   f a u l t s   d i a g n o s i s .   T h r e e   p h a s e   s q u i r r e l   c a g e   m o t o r   i s   n o r m a l l y   u s e   f o r   i n d u s t r i a l   p u r p o s e s .   V a r i o u s   t e c h n i q u e s   a r e   u s e d   t o   c o n t r o l   t h e   s p e e d   s u c h   a s   D T ( D i r e c t   T o r q u e   Co n t r o l ) ,   V e c t o r   Co n t r o l ,   Cl o s e   L o o p   F e e d b a c k   Co n t r o l   e t c .   S m a l l   s i n g l e   p h a s e   I n d u c t i o n   m a c h i n e   a r e   u s e d   f o r   h o m e   a p p l i a n c e s   h e n c e   t h e   m a c h i n e   m o n i t o r i n g   p l a y s   a n   i m p o r t a n t   r o l e   f o r   i n d u s t r i a l   a s   we l l   a s   d o m e s t i c   a p p l i a n c e s   g r o wt h .   V a r i o u s   f a u l t   d e t e c t i o n   m e t h o d   h a s   b e e n   u s e d   i n   p a s t   t w o   d e c a d e s .   S p e c i a l   a t t e n t i o n   i s   g i v e n   t o   n o n - i n v a s i v e   m e t h o d s   wh i c h   a r e   c a p a b l e   t o   d e t e c t   f a u l t   u s i n g   m a j o r   d a t a   wi t h o u t   d i s a s s e m b l y   t h e   m a c h i n e .   T h e   M o t o r   Cu r r e n t   S i g n a t u r e   A n a l y s i s   ( M CS A )   i s   c o n s i d e r e d   t h e   m o s t   p o p u l a r   f a u l t   d e t e c t i o n   m e t h o d   n o a   d a y   b e c a u s e   i t   c a n   e a s i l y   d e t e c t   t h e   c o m m o n   m a c h i n e   f a u l t   s u c h   a s   t u r n   t o   t u r n   s h o r t   c k t ,   c r a c k e d   / b r o k e n   r o t o r   b a r s ,   b e a r i n g   d e t e r i o r a t i o n   e t c . T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   t h e   r e v i e o f   i d e n t i f y   t h e   d i f f e r e n t   t y p e s   o f   f a u l t s   i n   t h e   i n d u c t i o n   m o t o r   d u r i n g   o n l i n e   c o n d i t i o n   b y   u s i n g   c u r r e n t   a n d   v o l t a g e   s i g n a t u r e   a n a l y s i s .   S p e c i a l   a t t e n t i o n   i s   f o c u s e d   o n   t h e   e f f e c t   o f   b o t h   s p a c e   d i s t r i b u t i o n   o f   r o t o r   b r e a k a g e   a n d   r o t o r   d i s s y m m e t r y   o n   t h e   m e c h a n i s m   o f   g e n e r a t i o n   o f   d i a g n o s i s   s i g n a t u r e s   wi t h   t h e   c o n s i d e r a t i o n   o f   v o l t a g e   s u p p l y   u n b a l a n c e   a n d   s p e e d   r i p p l e s .   A   c o m p a r i s o n   i s   m a d e   b e t we e n   t h e   v o l t a g e   s i g n a t u r e   a n a l y s i s   a n d   c u r r e n t   s i g n a t u r e   a n a l y s i s   o f   I n d u c t i o n   m o t o r .       Ke y wo r d s :   F a u l t   d i a g n o s i s ,   I n d u c t i o n   m o t o r ,   r o t o r   b r e a k a g e ,   M CS A ,   M o t o r   v o l t a g e   s i g n a t u r e   a n a l y s i s   ( M V S A ) .       1 .   I n t r o d u c t i o n   T h e   A C   i n d u c t i o n   m o t o r   i s   w e l l   s u i t e d   t o   a p p l i c a t i o n s   r e q u i r i n g   c o n s t a n t   s p e e d   o p e r a t i o n .   I n   g e n e r a l ,   t h e   i n d u c t i o n   m o t o r   i s   c h e a p e r   a n d   e a s i e r   t o   m a i n t a i n   c o m p a r e d   t o   o t h e r   a l t e r n a t i v e s .   T h e   s q u i r r e l   c a g e   i n d u c t i o n   m o t o r   h a s   b e e n   u s e d   i n   a l l   k i n d s   o f   e l e c t r i c   d r i v e s   m o r e   o f t e n   t h a n   o t h e r   e l e c t r i c   m o t o r s   b e c a u s e   o f   i t s   r e l i a b i l i t y ,   r o b u s t n e s s   a n d   s i m p l i c i t y   o f   b i t s   c o n s t r u c t i o n .   T h e   c l a s s i c a l   t h e o r y   o f   t h i s   e l e c t r o m e c h a n i c a l   c o m p o n e n t   i s   b a s e d   o n   t h e   a s s u m p t i o n   t h a t   t h e   r o t a t i n g   m m f   p r o d u c e d   b y   s t a t o r   w i n d i n g   e x c i t a t i o n   i s   s i n u s o i d a l l y   d i s t r i b u t e d   i n   s p a c e   a n d   t h a t   t h e   r o t o r   m m f   d u e   t o   t h e   s l i p   f r e q u e n c y   i n d u c e d   c u r r e n t s   i s   s i m i l a r l y   d i s t r i b u t e .   I n   r e c e n t   y e a r s ,   t h e   p r o b l e m s   o f   f a i l u r e   i n   l a r g e   m a c h i n e s   h a v e   b e c o m e   m o r e   s i g n i f i c a n t   a n d   o f   c o n c e r n   i n   i n d u s t r i a l   a p p l i c a t i o n s .   T h e   d e s i r e   t o   i m p r o v e   t h e   r e l i a b i l i t y   o f   i n d u s t r i a l   d r i v e   s y s t e m s   h a s   l e d   t o   c o n c e r t e d   r e s e a r c h   a n d   d e v e l o p m e n t   a c t i v i t i e s   i n   s e v e r a l   c o u n t r i e s   t o   e v a l u a t e   t h e   c a u s e s   a n d   c o n s e q u e n c e s   o f   v a r i o u s   f a u l t   c o n d i t i o n s .   I n   p a r t i c u l a r ,   o n g o i n g   r e s e a r c h   w o r k   i s   b e i n g   f o c u s e d   o n   r o t o r   b a r   f a u l t s   a n d   o n   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   d i a g n o s t i c   t e c h n i q u e s . [ 1 - 6 ] - S e v e r a l   d i a g n o s t i c   t e c h n i q u e s   h a v e   b e e n   p r o p o s e d   i n   t h e   p a s t   t o   d e t e c t   f a u l t s   d u e   t o   b r o k e n   r o t o r   b a r s .   M o s t   o f   t h e m   a r e   b a s e d   o n   t h e   s t e a d y - s t a t e   a n a l y s i s   o f   s t a t o r   v o l t a g e s   a n d   c u r r e n t s   v i a   f a s t   F o u r i e r   t r a n s f o r m   ( F F T ) .   I n   [ 2 ] ,   c o m p a r i s o n   a n d   p e r f o r m a n c e   e v a l u a t i o n   o f   d i f f e r e n t   d i a g n o s t i c   p r o c e d u r e s ,   t o   d e t e c t   a n d   q u a n t i f y   b r o k e n   r o t o r   b a r s   o f   a n   i n d u c t i o n   m a c h i n e   s u p p l i e d   b y   t h e   m a i n s ,   a r e   r e p o r t e d .   T h e   m o s t   w e l l   k n o w n   m e t h o d   f o r   t h e   d i a g n o s i s   o f   b r o k e n   r o t o r   b a r s   i n   i n d u c t i o n   m o t o r s   i s   b a s e d   o n   t h e   m o n i t o r i n g   a n d   t h e   p r o c e s s i n g   o f   t h e   s t a t o r   c u r r e n t s   t o   d e t e c t   s o m e   r e l e v a n t   f r e q u e n c i e s .   T h e s e   o n e   a r e   t h e   s i d e b a n d s   c l o s e   t o   t h e   f u n d a m e n t a l   f r e q u e n c y   a n d   o t h e r   s p a c e   h a r m o n i c s   p r e s e n t   i n   t h e   l i n e   c u r r e n t         2 .   M o t o r   C u r r e n t   S i g n a t u r e   A n a l y s i s   M o t o r   C u r r e n t   S i g n a t u r e   A n a l y s i s   ( M C S A )   i s   a   t e c h n i q u e   u s e d   t o   d e t e r m i n e   t h e   o p e r a t i n g   c o n d i t i o n   o f   A C   i n d u c t i o n   m o t o r s   w i t h o u t   i n t e r r u p t i n g   p r o d u c t i o n .   M C S A   t e c h n i q u e s   c a n   b e   u s e d   i n   c o n j u n c t i o n   w i t h   v i b r a t i o n   a n d   t h e r m a l   a n a l y s i s   t o   c o n f i r m   k e y   m a c h i n e r y   d i a g n o s t i c   d e c i s i o n s .   M C S A   o p e r a t e s   o n   t h e   p r i n c i p l e   t h a t   i n d u c t i o n   m o t o r   c i r c u i t s   c a n ,   i n   e s s e n c e ,   b e   v i e w e d   a s   a   t r a n s d u c e r .   B y   c l a m p i n g   a   H a l l   E f f e c t   C u r r e n t   s e n s o r   o n   e i t h e r   t h e   p r i m a r y   o r   s e c o n d a r y   c i r c u i t ,   f l u c t u a t i o n s   i n   m o t o r   c u r r e n t   c a n   b e   o b s e r v e d .   [ 1 ]   A n   i d e a l i z e d   c u r r e n t   s p e c t r u m   i s   s h o w n   i n   F i g .   1 .   T h e   t w o   s l i p   f r e q u e n c y   s i d e b a n d s   d u e   t o   b r o k e n   r o t o r   b a r s   n e a r   t h e   m a i n   h a r m o n i c   c a n   b e   c l e a r l y   o b s e r v e d .   U s u a l l y   a   d e c i b e l   ( d B )   v e r s u s   f r e q u e n c y   s p e c t r u m   i s   u s e d   i n   o r d e r   t o   g i v e   a   w i d e   d y n a m i c   r a n g e   a n d   t o   d e t e c t   t h e   u n i q u e   c u r r e n t   s i g n a t u r e   p a t t e r n s   t h a t   a r e   c h a r a c t e r i s t i c   o f   d i f f e r e n t   f a u l t s   [ 2 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S     V o l .   1 ,   N o .   1 ,     S e p t e m b e r   2 0 1 1   :     7 5     8 2   7 6     F i g   . 1 .   t h e   I d e a l i z e d   c u r r e n t   s p e c t r u m                               F i g . 2 .   B l o c k   d i a g r a m   o f   M C S A                     I n   t h i s   p a p e r   t h e   a u t h o r s   p r o p o s e   a   n e w   a p p r o a c h   t o   i n v e s t i g a t e   t h e   d i a g n o s i s   o f   t h e   f a u l t   d i a g n o s i s   i n   b r o k e n   r o t o r   b a r   i n   i n d u c t i o n   m o t o r   u s i n g   a n   o n l i n e   m e t h o d   k n o w n   a s   v o l t a g e   s i g n a t u r e   a n a l y s i s   i s   s h o w n   i n   f i g u r e   . 2 .     T h e   a n a l y s i s   o f   l i n e   n e u t r a l   v o l t a g e   s i g n a t u r e   c o n s e r v e s   t h e   a d v a n t a g e   a n d   s i m p l i c i t y   o f   M C S A .   M o r e o v e r ,   t h i s   o n e   i s   m o r e   s e n s i t i v e   t o   m o t o r   f a i l u r e s .   F o r   i n s t a n c e ,   w h e n   b r o k e n - b a r   d e f a u l t   i s   c o n s i d e r e d ,   o n e   c a n   f i n d   m o r e   e x t r a   h a r m o n i c   f r e q u e n c i e s   w i t h   m o r e   s i g n i f i c a n t   a m p l i t u d e   t o   b e   d e t e c t e d   a s   d i a g n o s i s   s i g n a t u r e s   a t   l e a s t   n e a r   t h e   ( 3 r d ,   9 t h ,   1 5 t h ,   a n d   2 1 s t )   h a r m o n i c s ,   a n d   t h e y   a r e   n o t   t o o   c l o s e   t o   t h e   p r i n c i p a l   f r e q u e n c i e s   i n   c o m p a r i s o n   t o   M C S A .   T h i s   m a k e s   i t   m o r e   s u i t a b l e   f o r   t h e   d i a g n o s i s   p r o c e s s ,   e v e n   i n   t h e [ 3 ]   c a s e   o f   s m a l l   s l i p s   o r   f o r   i n c i p i e n t - f a i l u r e   d e t e c t i o n .   I n   a d d i t i o n   t o   t h e   c h a r a c t e r i s t i c   c o m p o n e n t s   r e l a t e d   t o   d i f f e r e n t   t y p e s   o f   f a u l t s   i n   t h e   m a c h i n e ,   t h e   l i n e   n e u t r a l   v o l t a g e   s p e c t r u m   c o n t a i n s   o t h e r   h i g h e r   h a r m o n i c s   k n o w n   a s   r o t o r   s l o t   h a r m o n i c s   ( R S H s )   d u e   t o   b o t h   s p a c e   d i s t r i b u t i o n   o f   r o t o r   b a r s   a n d   v a r i a t i o n   o f   t h e   a i r - g a p   p r e s e n c e . [ 4 ]   T h e   d e t e c t i o n   o f   t h e s e   h a r m o n i c s   i n   t h e   l i n e   n e u t r a l   v o l t a g e   i s   a l s o   i m p o r t a n t   f r o m   t h e   v i e w p o i n t   o f   m o t o r   r e l a t e d   f a u l t   d e t e c t i o n   a s   w e l l   a s   s e n s o r   l e s s   s p e e d   e s t i m a t i o n .   T h e   o r i g i n a l i t y   o f   t h i s   p a p e r   i s   t h e   a c c u r a t e   f o r m u l a s   o f   d i f f e r e n t   f r e q u e n c i e s   o f   t h e s e   h a r m o n i c s ,   f r o m   w h i c h   o n e   c a n   a n a l y z e   i n   a   m o r e   e f f i c i e n t   w a y   t h e   i n f o r m a t i o n   r e l a t e d   t o   t h e   d e t e c t i o n   o f   m a c h i n e   f a u l t s .   A t   t h e   b e g i n n i n g ,   t h e   h a r m o n i c   f r e q u e n c i e s   o f   t h e   l i n e   n e u t r a l   v o l t a g e   f o r   a   h e a l t h y   m a c h i n e   a r e   a n a l y t i c a l l y   c a l c u l a t e d .   I n   t h e   s e c o n d   s t e p ,   t h e   p r o p o s e d   s t u d y   i s   e x t e n d e d   t o   c a l c u l a t e   t h e   h a r m o n i c   f r e q u e n c i e s   o f   t h e   l i n e   n e u t r a l   v o l t a g e   w h e n   t h e   m o t o r   i s   r u n n i n g   u n d e r   u n b a l a n c e d   s u p p l y   c o n d i t i o n   a n d   p r e s e n t s   r o t o r   d i s s y m m e t r y   ( c o n s t r u c t i o n a l   r o t o r   b a r   o r   e n d   r i n g   d e f a u l t s ) .   T h e   s p e e d   r i p p l e   e f f e c t   i s   a l s o   c o n s i d e r e d .   S i m u l a t i o n   a n d   l a b o r a t o r y   t e s t s   d e m o n s t r a t e   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   p r o p o s e d   s t u d y . [ 5 ]       3 .   V o l t a g e   S i g n a t u r e   A n a l y s i s   T h e   a n a l y s i s   o f   l i n e   n e u t r a l   v o l t a g e   s i g n a t u r e s   s t i l l   r e m a i n s   f a r   f r o m   b e i n g   f i n i s h e d   a n d   e f f o r t s   a r e   i n   p r o g r e s s   t o   i m p r o v e   t h e   o v e r a l l   f a u l t   d i a g n o s i s   o f   i n d u c t i o n   m o t o r s .   T h e   b a s i s   o f   a n y   r e l i a b l e   d i a g n o s t i c   m e t h o d   i s   a n   u n d e r s t a n d i n g   o f   t h e   e l e c t r i c ,   m a g n e t i c ,   a n d   m e c h a n i c a l   b e h a v i o r s   o f   t h e   m a c h i n e   i n   h e a l t h y   o r   f a u l t y   s t a t e .   [ 6 ]   T h e r e f o r e ,   i n   t h i s   p a p e r ,   t h e   a u t h o r s   p r o p o s e   a n   a n a l y t i c a l   i n v e s t i g a t i o n   o f   t h e   g e n e r a t i o n   m e c h a n i s m   o f   d i f f e r e n t   h a r m o n i c s   d u e   t o   m o t o r   f a u l t s .   S i m u l a t i o n   o f   M V S A   i s   m e n t i o n e d   i n   n e x t   s e c t i o n .   T h e   t h e o r e t i c a l   b a s i s   o f   t h i s   a p p r o a c h   i s   b a s e d   u p o n   t h e   c o n s e q u e n t i a l   p h a s e   i m p e d a n c e   v a r i a t i o n   ( o r   i m b a l a n c e )   u p o n   a p p l i c a t i o n   o f   a   t u r n   f a u l t   i n   a n y   o f   t h e   s t a t o r   p h a s e s .   W h e n   c o n s i d e r i n g   o n l y   t h e   f u n d a m e n t a l   c o m p o n e n t   o f   e l e c t r i c a l   e x c i t a t i o n ,   t h e n   t h e   s u m   o f   t h e   l i n e n e u t r a l   v o l t a g e s   i s   g i v e n   b y   t h e   p h a s o r   r e l a t i o n s h i p   [ 7 ] [ 8 ] .     A .   B a s i c   S t e p s   f o r   A n a l y s i s   T h e r e   a r e   a   n u m b e r   o f   s i m p l e s   s t e p s   t h a t   c a n   b e   u s e d   f o r   a n a l y s i s   u s i n g   M C S A .   T h e   s t e p s   a r e   a s   f o l l o w :   1 .   M a p   o u t   a n   o v e r v i e w   o f   t h e   s y s t e m   b e i n g   a n a l y z e d   [ 9 ] .   2 .   D e t e r m i n e   t h e   c o m p l a i n t s   r e l a t e d   t o   t h e   s y s t e m   i n   q u e s t i o n .   F o r   i n s t a n c e ,   i s   t h e   r e a s o n   f o r   a n a l y s i s   d u e   t o   i m p r o p e r   o p e r a t i o n   o f   t h e   e q u i p m e n t ,   e t c .   a n d   i s   t h e r e   o t h e r   d a t a   t h a t   c a n   b e   u s e d   i n   a n   a n a l y s i s   [ 1 0 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       A   R e v i e w   o f   V o l t a g e   a n d   C u r r e n t   S i g n a t u r e   D i a g n o s i s   i n   i n   I n d u s t r i a l   D r i v e s   ( K .   V i n o t h   K h u m a r )   7 7   3 .   T a k e   d a t a .   4 .   R e v i e w   d a t a   a n d   a n a l y z e :   4 . 1 .   R e v i e w   t h e   1 0   s e c o n d   s n a p s h o t   o f   c u r r e n t   t o   v i e w   t h e   o p e r a t i o n   o v e r   t h a t   t i m e   p e r i o d . [ 1 1 ]   4 . 2 .   R e v i e w   l o w   f r e q u e n c y   d e m o d u l a t e d   c u r r e n t   t o   v i e w   t h e   c o n d i t i o n   o f   t h e   r o t o r   a n d   i d e n t i f y   a n y   l o a d - r e l a t e d   i s s u e s .   4 . 3 .   R e v i e w   h i g h   f r e q u e n c y   d e m o d u l a t e d   c u r r e n t   a n d   v o l t a g e   i n   o r d e r   t o   d e t e r m i n e   o t h e r   f a u l t s   i n c l u d i n g   e l e c t r i c a l   a n d   m e c h a n i c a l   h e a l t h . [ 1 2 ]               M o s t   f a u l t s   c a n   b e   d e t e r m i n e d   a t   a   g l a n c e ,   w i t h   m a n y   r u l e s   b e i n g   s i m i l a r   f o r   b o t h   M C S A   a n d   v i b r a t i o n   a n a l y s i s .   I n   a d d i t i o n ,   t h e r e   a r e   s e v e r a l   r u l e s   t h a t   s h o u l d   b e   c o n s i d e r e d :   1 .   P o l e   p a s s   f r e q u e n c y   ( p p f )   s i d e b a n d s   a r o u n d   t h e   l i n e   f r e q u e n c y   i n d i c a t e   r o t o r   b a r   f a u l t s .   T h e   h i g h e r   t h e   p e a k s ,   t h e   g r e a t e r   t h e   f a u l t s .   2 .   H a r m o n i c   p o l e   p a s s   f r e q u e n c i e s   o f t e n   r e l a t e   t o   c a s t i n g   v o i d s   o r   l o o s e   r o t o r   b a r s . [ 1 3 ]   3 .   N o n - p p f   s i d e b a n d s   t h a t   c a u s e   a   r a i s e d   n o i s e   f l o o r   a r o u n d   t h e   l i n e   f r e q u e n c y   p e a k   n o r m a l l y   r e l a t e   t o   d r i v e n   l o a d   l o o s e n e s s   o r   o t h e r   d r i v e n   p r o b l e m s .   4 .   R a i s e d   n o i s e   f l o o r   s i g n a t u r e s   r e l a t e   t o   s u c h   t h i n g s   a s   l o o s e n e s s   o r   c a v i t a t i o n s .   5 .   P e a k s   t h a t   s h o w   i n   c u r r e n t   a n d   v o l t a g e   r e l a t e   t o   e l e c t r i c a l   i s s u e s ,   s u c h   a s   i n c o m i n g   p o w e r .   P e a k s   t h a t   s h o w   i n   c u r r e n t   o n l y   r e l a t e   t o   w i n d i n g   a n d   m e c h a n i c a l   f a u l t s .   6 .   P e a k   p a i r s   t h a t   d o   n o t   r e l a t e   t o   r u n n i n g   s p e e d   o r   l i n e   f r e q u e n c y   a r e   m o s t   o f t e n   b e a r i n g   r e l a t e d   p r o b l e m s .   [ 1 4 ]   M o t o r   c u r r e n t   a c t s   a s   a n   e x c e l l e n t   t r a n s d u c e r   f o r   d e t e c t i n g   f a u l t s   i n   t h e   m o t o r .   S p e c t r u m   a n a l y s i s   o f   t h e   m o t o r s   c u r r e n t   a n d   v o l t a g e   s i g n a l s   d i s t u r b i n g   i t s   o p e r a t i o n .   T y p i c a l   f a u l t s   d e t e c t a b l e   b y   t h i s   a r e :   ·   r o t o r   b a r   d a m a g e   ·   m i s a l i g n m e n t / u n b a l a n c e   ·   f o u n d a t i o n   l o o s e n e s s   ·   s t a t i c   e c c e n t r i c i t y   ·   d y n a m i c   e c c e n t r i c i t y   ·   c o r e   d a m a g e   ·   l o o s e   w e d g e s   ·   i n t e r t e r m   s h o r t s   ·   d e f e c t i v e   b e a r i n g s   E l e c t r i c a l   s i g n a t u r e   a n a l y s i s   i s   t h e   p r o c e d u r e   o f   a c q u i r i n g   t h e   m o t o r   c u r r e n t   a n d   v o l t a g e   s i g n a l s   p e r f o r m i n g   s i g n a l   c o n d i t i o n i n g   a n d   a n a l y z i n g   t h e   d e r i v e d   s i g n a l s   t o   i d e n t i f y   t h e   v a r i o u s   f a u l t s .   T h e   t h r e e   s i g n a l s   a r e   c o l l e c t e d   e i t h e r   d i r e c t l y   t h r o u g h   a   C T .   T h u s ,   m o t o r s   c a n   b e   t e s t e d   f r o m   t h e   c o n t r o l   p a n e l ,   e n a b l i n g   e a s y   t e s t i n g   o r   r e m o t e .   A   F F T ( F a s t   F o u r i e r   T r a n s f o r m )   a n a l y z e r   i s   r e q u i r e s   f o r   c o n v e r t i n g   t h e   s i g n a l s   f r o m   t h e   t i m e   d o m a i n     t o   t h e   f r e q u e n c y   d o m a i n . [ 1 5   -   2 0 ]       4 .       T h e o r y   o f   M o t o r   c u r r e n t   s i g n a l   A   m o t o r   c u r r e n t   s i g n a l   i s   i d e a l l y   a   p e r f e c t   s i n u s o i d a l   w a v e   a t   5 0   H z   . w e   c a n   r e p r e s e n t   t h e   c u r r e n t   i n   t e r m s   o f   t i m e   a s   w e l l   f r e q u e n c y .   h e r   f i g u r e   . 3 .   S h o w s   t h e   c u r r e n t   v s   t i m e   w h i l e   t h e   s e c o n d   s h o w s   t h e   c u r r e n t   v s   f r e q u e n c y . [ 2 1 ]   T h e   a m p l i t u d e   o f   t h e   p e a k   i n   f r e q u e n c y   i s   e q u a l   t o   t h e   R M S   a m p l i t u d e   o f   t h e   s i n e   w a v e .   a s   t h i s   i s   a   t h e o r e t i c a l   s i t u a t i o n   w i t h   n o   h a r m o n i c s ,   w e   s e e   o n l y   o n e   p e a k   i n   t h e   f r e q u e n c y   s p e c t r u m .   t h e   c o n v e r s i o n   o f   t h e   c u r r e n t   f r o m   t i m e   t o   t h e   f r e q u e n c y   d o m a i n   i s   a c h i e v e d   u s i n g   a n   a l g o r i t h m   c a l l e d   t h e   f a s t   F o u r i e r   t r a n s f o r m [ 2 2 ]   .           F i g . 3 .   A   p e r f e c t   5 0   H z   s i g n a l   i n   b o t h   t i m e   &   f r e q u e n c y   d o m a i n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S     V o l .   1 ,   N o .   1 ,     S e p t e m b e r   2 0 1 1   :     7 5     8 2   7 8 D u r i n g   a c t u a l   o p e r a t i o n   m a n y   h a r m o n i c s   w i l l   b e   p r e s e n t   i n   t h e   m o t o r   s i g n a l ,   t h u s   a n   a c t u a l   s i g n a l   w i l l   s h o w   m a n y   p e a k s   i n c l u d i n g   l i n e   f r e q u e n c y   a n d   i t s   h a r m o n i c s   i s   s h o w n   i n   f i g u r e . 4 .   T h i s   i s   k n o w n   a s   t h e   m o t o r s   c u r r e n t   s i g n a t u r e .   A n a l y z i n g   t h e s e   h a r m o n i c s   a f t e r   a m p l i f i c a t i o n   a n d   s i g n a l   c o n d i t i o n i n g   w i l l   e n a b l e   i d e n t i f i c a t i o n   o f   t h e   v a r i o u s   m o t o r   f a u l t s   [ 2 3 ] .           F i g . 4 .   t y p i c a l   l o w   a n d   h i g h   f r e q u e n c y   s p e c t r a   o f   a   g o o d   m o t o r       C e r t a i n   h a r m o n i c s   c o m e   i n   o n   t h e   s u p p l y   &   t h e s e   a r e   o f   l i t t l e   c o n s e q u e n c e .   H o w e v e r ,   h a r m o n i c s   a r e   a l s o   g e n e r a t e d   d u e   t o   v a r i o u s   e l e c t r i c a l   a n d   m e c h a n i c a l   f a u l t s .   A l l   f a u l t s   c a u s e   c h a n g e   i n   i n t e r n a l   f l u x   d i s t r i b u t i o n   t h u s   g e n e r a t i n g   t h e   h a r m o n i c s .       5 .     A p p l i c a t i o n   o f   M C S A   f o r   I n d u c t i o n   M o t o r   F a u l t   D e t e c t i o n   I n   t h r e e   p h a s e   i n d u c t i o n   m o t o r   u n d e r   p e r f e c t l y   b a l a n c e d   c o n d i t i o n   ( h e a l t h y   m o t o r ) ,   t h r e e   p h a s e   s u p p l y   i s   g i v e n   t o   t h e   s t a t o r   w i n d i n g ,   a   f o r w a r d   r o t a t i n g   m a g n e t i c   f i e l d   i s   p r o d u c e d   w h i c h   r o t a t e s   a t   s y n c h r o n o u s   s p e e d , [ 2 4 ]                                             N s   =   f 1   /   p                                                                                                                         ( 1 )     W h e r e   f 1   i s   t h e   s u p p l y   f r e q u e n c y                           p   i s   t h e   p o l e   p a i r s   o f   s t a t o r     i . e . ,   p   =   P   /   2     T h e   r o t o r   r o t a t e s   a t   N r   a n d   F i g u r e   5   i l l u s t r a t e s   t h a t   t h e   r o t o r   a l w a y s   r o t a t e s   a t   a   s p e e d   l e s s   t h a n   t h e   s y n c h r o n o u s   s p e e d .   A   m e a s u r e   o f   t h e   s l i p p i n g   b a c k   o f   t h e   r o t o r   i s   t e r m e d   t h e   s l i p ,   d e f i n e d   a s                                               S l i p   s   =   ( N s   -   N r )   /   N s                                                                                       ( 2 )         F i g   5 . s h o w s   t h e   I l l u s t r a t i o n   o f   s l i p   s p e e d       T h e   s l i p   s p e e d   N 2   =   N s   -   N r   =   s   ×   N s   i s   t h e   a c t u a l   d i f f e r e n c e   i n   b e t w e e n   t h e   s p e e d   o f   r o t a t i n g   m a g n e t i c   f i e l d   a n d   a c t u a l   s p e e d   o f   r o t o r   . [ 2 5 ]   T h e   f r e q u e n c y   o f   r o t o r   c u r r e n t   i s   c a l l e d   t h e   s l i p   f r e q u e n c y   a n d   i s   g i v e n   b y       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       A   R e v i e w   o f   V o l t a g e   a n d   C u r r e n t   S i g n a t u r e   D i a g n o s i s   i n   i n   I n d u s t r i a l   D r i v e s   ( K .   V i n o t h   K h u m a r )   7 9                                       f 2   =   N 2   ×   p   =   s   ×   N s   ×   p                                                                           ( 3 )     U n d e r   n o r m a l   o p e r a t i o n   ,   t h e   s p e e d   o f   r o t a t i n g   m a g n e t i c   f i e l d   p r o d u c e d   b y   t h e   c u r r e n t s   f l o w i n g   i n   t h e   r o t o r   c o n d u c t o r s   m o v e s   f a s t e r   t h a n   t h e   a c t u a l   s p e e d   N r   ,   a s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   6             F i g   6   s h o w s   t h e   I l l u s t r a t i o n   o f   r o t a t i n g   f i e l d   f r o m   r o t o r   c u r r e n t s   m o v i n g   f a s t e r   t h a n   r o t o r   s p e e d       N o w   t h e   s p e e d   o f   r o t a t i n g   m a g n e t i c   f i e l d   p r o d u c e d   b y   t h e   c u r r e n t   c a r r y i n g   r o t o r   c o n d u c t o r s   w i t h   r e s p e c t   t o   t h e   s t a t i o n a r y   s t a t o r   w i n d i n g   i s   g i v e n   b y :     N r   +   N 2   =     N r   +   N s   -   N r   =   N s                                                                                                   ( 4 )     W i t h   r e s p e c t   t o   a   s t a t i o n a r y   o b s e r v e r   o n   t h e   f i x e d   s t a t o r   w i n d i n g ,   t h e n   t h e   s p e e d   o f   t h e   r o t a t i n g   m a g n e t i c   f i e l d   f r o m   t h e   r o t o r   e q u a l s   t h e   s p e e d   o f   t h e   s t a t o r   r o t a t i n g   m a g n e t i c   f i e l d ,   n a m e l y ,   t h e   s y n c h r o n o u s   s p e e d   N s   [ 2 6 ] .     A .   D e t e c t i o n   o f   b r o k e n   r o t o r   B a r s   W h e n   a   b r o k e n   b a r   p r e s e n t   o r   a n   e c c e n t r i c i t y   i n   t h e   g a p   o c c u r s ,   m a g n e t i c   f i e l d   i s   n o t   l o n g e r   c o n s t a n t   b e t w e e n   r o t o r   a n d   s t a t o r ,   c r e a t i n g   s l i g h t   d e v i a t i o n   f r o m   t h e   f u n d a m e n t a l   f i e l d .   T h o s e   d e v i a t i o n s   i n d u c e   c u r r e n t   i n   t h e   r o t o r   a n d   s t a t o r   w i t h   a   f r e q u e n c y   s l i g h t l y   o u t   o f   t h e   f u n d a m e n t a l   f r e q u e n c y   c a l l e d   s i d e b a n d s .   W i t h   b r o k e n   r o t o r   b a r s   t h e r e   i s   a n   a d d i t i o n a l   r o t a t i n g   m a g n e t i c   f i e l d   p r o d u c e d .   B r o k e n   r o t o r   b a r   p r o d u c e   a   b a c k w a r d   r o t a t i n g   m a g n e t i c   f i e l d   a t   s l i p   s p e e d   ( - v e   d i r e c t i o n   ( N s   - N r )   =   s   ×   N s )   w i t h   r e s p e c t   t o   r o t o r   a s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   7 .           F i g   7 . s h o w s   t h e   I l l u s t r a t i o n   o f   f o r w a r d   a n d   b a c k w a r d   r o t a t i n g   m a g n e t i c   f i e l d s   f r o m   r o t o r   c u r r e n t s   w h e n   a   B r o k e n   B a r   e x i s t s .     L e t   N b   =   b a c k w a r d   r o t a t i n g   m a g n e t i c   f i e l d   s p e e d   p r o d u c e d   b y   t h e   r o t o r   d u e   t o   b r o k e n b a r s   N b   =   N r   -   N 2                 =   N r   -   s   N s                                                   =       N s   ( 1   -   s )   -   s   ×     N s                                     =   N s   -   2   ×   s   ×   N s                   N b   =   N s   (   1   -   2   s   )                                                                                                                   ( 5 )     T h e   s t a t i o n a r y   s t a t o r   w i n d i n g   n o w   s e e s   a   r o t a t i n g   f i e l d   a t :     N b   =   N s   ( 1   -   2   s )       O r   e x p r e s s e d   i n   t e r m s   o f   f r e q u e n c y                                       f b   =   f 1   (   1   -   2   s   )                                                                                                       ( 6 )     T h i s   m e a n s   t h a t   a   r o t a t i n g   m a g n e t i c   f i e l d   a t   t h a t   f r e q u e n c y   c u t s   t h e   s t a t o r   w i n d i n g s   a n d   I n d u c e   a   c u r r e n t   a t   t h a t   f r e q u e n c y       ( f b ) .   T h i s   i n   f a c t   m e a n s   t h a t   f b   i s   a   t w i c e   s l i p   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   s p a c e d   2 s f 1   d o w n   f r o m   f 1 .   T h u s   s p e e d   a n d   t o r q u e   o s c i l l a t i o n   o c c u r   a t   2 s f 1   a n d   t h i s   i n d u c e s   a n   u p p e r   s i d e b a n d   a t   2 s f 1   a b o v e   f 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S     V o l .   1 ,   N o .   1 ,     S e p t e m b e r   2 0 1 1   :     7 5     8 2   8 0 C l a s s i c a l   t w i c e   s l i p   f r e q u e n c y   s i d e b a n d s   t h e r e f o r e   o c c u r   a t   ±   2 s f 1   a r o u n d   t h e   s u p p l y   f r e q u e n c y .   f b   =   (   1   ±   2 s )   f 1   H z   W h i l e   l o w e r   s i d e   b a n d   i s   s p e c i f i c a l l y   d u e   t o   b r o k e n   b a r   a n d   u p p e r   s i d e   b a n d   i s   d u e   t o   c o n s e q u e n t   s p e e d   o s c i l l a t i o n .   T h e   s p e e d   o s c i l l a t i o n   c a n   r e d u c e d   t h e   m a g n i t u d e   o f   t h e                     f 1   ( 1 - 2 s )   s i d e b a n d   ,   b u t   a n   u p p e r   s i d e b a n d   c u r r e n t   c o m p o n e n t   a t   f 1 ( 1 + 2 s )   i s   i n d u c e d   i n   t h e   s t a t o r   w i n d i n g   d u e   t o   t h e   r o t o r   o s c i l l a t i o n .   T h i s   u p p e r   s i d e b a n d   i s   a l s o   e n h a n c e d   b y   t h e   t h i r d   h a r m o n i c   f l u x .     B r o k e n   r o t o r   b a r s   t h e r e f o r e   r e s u l t   i n   c u r r e n t   c o m p o n e n t s   b e i n g   i n d u c e d   i n   t h e   s t a t o r   w i n d i n g   a t   f r e q u e n c i e s   g i v e n   b y                                       f b   =   f 1 ( 1   ±   2 s   )   H z                                                                                               ( 7 )     I n   f a c t ,   s e v e r a l   p a p e r s   s h o w s   t h a t   b r o k e n   b a r s   a c t u a l l y   g i v e   r i s e   t o   a   s e q u e n c e   o f   s u c h   s i d e b a n d s   g i v e n   b y                                       f b   = ( 1 ±   2 k s ) f 1 ,                         k   =   1 ,   2 , 3                                         ( 8 )     T h e r e f o r e   t h e   a p p e a r a n c e   i n   t h e   h a r m o n i c   s p e c t r u m   o f   t h e   s i d e b a n d s   f r e q u e n c i e s   G i v e n   b y   ( 6 )   o r   ( 7 )   c l e a r l y   i n d i c a t e s   a   r o t o r   f a u l t   o f   t h e   i n d u c t i o n   m a c h i n e .     B .   D e t e c t i o n   o f   A i r   g a p   e c c e n t r i c i t y         A i r   g a p   e c c e n t r i c i t y   p r o b l e m s   c a n   b e   d e t e c t e d   b y   i d e n t i f y i n g   t h e   c h a r a c t e r i s t i c   c u r r e n t   s i g n a t u r e   p a t t e r n   w h i c h   i s   i n d i c a t i v e   o f   a b n o r m a l   l e v e l s   o f   a i r   g a p   e c c e n t r i c i t y   a n d   t o   t h e n   t r e n d   t h a t   s i g n a t u r e .   T h e   s p e c i f i c   f r e q u e n c i e s   o f   t h e   c u r r e n t   c o m p o n e n t s   i n d i c a t i v e   o f   a i r   g a p   e c c e n t r i c i t y   m a y   b e   c a l c u l a t e d   f r o m :                             f a c   =   f 1   { ( R ± n d )   ( 1 - s / p ) ± n w s }                                                                         ( 9 )     W h e r e   f a c =   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t s   w h i c h   a r e   a   f u n c t i o n   o f   a i r   g a p   e c c e n t r i c i t y ,   H z   n d   = ± 1   n w s ,   =   1 ,   3 , 5 ,   7   . . . . .   E t c   W i t h   n d   =   0   i n   ( 3 )   g i v e s   t h e   c l a s s i c a l   r o t o r   s l o t   p a s s i n g   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t s   -   a   s e r i e s   o f   c o m p o n e n t s   s p a c e d   a t   t w i c e   t h e   s u p p l y   f r e q u e n c y ,   2 . f , ,   a p a r t .   T h e   s i g n a t u r e   p a t t e r n   o f   s p e c i f i c   r o t o r   s l o t   p a s s i n g   f r e q u e n c i e s   a n d   t h e   t w o   c o m p o n e n t s   f r o m   ( 3 )   w i t h   n d   =   ± 1   c a n   b e   u s e d   t o   i d e n t i f y   a b n o r m a l   l e v e l s   o f   a i r   g a p   e c c e n t r i c i t y   [ 2 7 ] .     C .   D e t e c t i o n   o f   M e c h a n i c a l   I n f l u e n c e s   C h a n g e s   i n   a i r   g a p   e c c e n t r i c i t y   r e s u l t   i n   c h a n g e s   t o   t h e   a i r   g a p   f l u x   w a v e f o r m   a n y   m e c h a n i c a l   d i s t u r b a n c e   t o   t h e   r o t o r   o f   t h e   i n d u c t i o n   m o t o r   c a n   r e s u l t   i n   c h a n g e s   t o   t h e   a i r   g a p   f l u x   w a v e f o r m .   C o n s e q u e n t l y   t h i s   c a n   i n d u c e   s t a t o r   c u r r e n t   c o m p o n e n t s   g i v e n   b y :                                                 f e =   f 1 ± m f r                                                                                                       ( 1 0 )     W h e r e       f r   =   r o t a t i o n a l   s p e e d   f r e q u e n c y   o f   t h e   r o t o r ,   H z   m   =   1 ,   2 ,   3   . . . . . . . . . . . . .   h a r m o n i c   n u m b e r   f e   =   c u r r e n t   c o m p o n e n t s   d u e   t o   a i r   g a p   d i s t u r b a n c e ,   H z     T h i s   m e a n s   t h e   e f f e c t s   o f   m e c h a n i c a l   d i s t u r b a n c e s   f r o m ,   f o r   e x a m p l e ,   s l o w   s p e e d   g e a r b o x e s ,   f l u i d   c o u p l i n g s ,   b e l t   d r i v e s ,   a n d   r e c y c l i n g   i n   c o m p r e s s o r s   c a n   i n d u c e   c u r r e n t   c o m p o n e n t s .   I n   a d d i t i o n ,   p r o b l e m s   s u c h   a s   s h a f t   /   c o u p l i n g   m i s a l i g n m e n t ,   b e a r i n g   w e a r ,   r o l l e r   e l e m e n t   b e a r i n g   d e f e c t s   a n d   m e c h a n i c a l   p r o b l e m s   t h a t   r e s u l t   i n   d y n a m i c   r o t o r   d i s t u r b a n c e s   c a n   b e   p o t e n t i a l l y   d e t e c t e d   d u e   t o   c h a n g e s   i n   t h e   c u r r e n t   s p e c t r u m .     D .   D e t e c t i o n   o f   S h o r t e d   T u r n s   i n   S t a t o r   w i n d i n g   T h e   o b j e c t i v e   i s   t o   r e l i a b l y   i d e n t i f y   c u r r e n t   c o m p o n e n t s   i n   t h e   s t a t o r   w i n d i n g   t h a t   a r e   o n l y   a   f u n c t i o n   o f   s h o r t e d   t u r n s   a n d   a r e   n o t   d u e   t o   a n y   o t h e r   p r o b l e m   o r   m e c h a n i c a l   d r i v e   c h a r a c t e r i s t i c s .   T h e   d i a g n o s i s   o f   s h o r t e d   t u r n s   v i a   C S A   i s   b a s e d   o n   d e t e c t i n g   t h e   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t s   g i v e n   b y   e q u a t i o n   ( 1 1 )   i n   t h a t   t h e s e   r o t a t i n g   f l u x   w a v e s   c a n   i n d u c e d   c o r r e s p o n d i n g   c u r r e n t   c o m p o n e n t s   i n   t h e   s t a t o r   w i n d i n g s . [ 2 8 - 3 0 ]                                                     f s t   =   f 1 { n / p ( 1 - s ) ± k }                                                                     ( 1 1 )   W h e r e   f s t   =   c o m p o n e n t s   t h a t   a r e   a   f u n c t i o n   o f   s h o r t e d   t u r n s .   f 1 =   s u p p l y   f r e q u e n c y ,   n   = 1 , 2 , 3 . .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       A   R e v i e w   o f   V o l t a g e   a n d   C u r r e n t   S i g n a t u r e   D i a g n o s i s   i n   i n   I n d u s t r i a l   D r i v e s   ( K .   V i n o t h   K h u m a r )   8 1   p   =   p o l e   p a i r s   s   =   s l i p       6 .   C o n c l u s i o n s   T h i s   p a p e r   d e s c r i b e d   a b o u t   t h e   c o m p a r i s o n   o f   m o t o r   c u r r e n t   s i g n a t u r e   a n a l y s i s   a n d   v o l t a g e   s i g n a t u r e   a n a l y s i s   i n   i n d u c t i o n   m o t o r .   T h i s   m e t h o d   i s   a   h i g h l y   v e r s a t i l e   a n d   p r o v e n   t e c h n o l o g y   f o r   c o n d i t i o n   m o n i t o r i n g   a n d   f a u l t   a n a l y s i s   o f   m o t o r s .   I t   s o l v e s   t h e   b i g g e s t   h u r d l e   o f   a n y   p l a n t   m a n a g e r ,   w h i c h   i s   t o   p r o v e   o b t a i n   a   s h u t d o w n   f o r   t e s t i n g   h i s   m a c h i n e s .   T h e   a d v a n t a g e   o f   u s i n g   t h e   M o t o r   c u r r e n t   S i g n a t u r e   A n a l y s i s   m e t h o d   c a n   d e t e c t   t h e s e   p r o b l e m s   a t   a n   e a r l y   s t a g e   a n d   t h u s   a v o i d   s e c o n d a r y   d a m a g e   a n d   c o m p l e t e   f a i l u r e   o f   t h e   m o t o r .   A n o t h e r   a d v a n t a g e   o f   t h i s   m e t h o d   i s   t h a t   i t   c a n   b e   a l s o   a p p l i e d   o n l i n e .     T h e s e   r e s u l t s   h a v e   c l e a r l y   d e m o n s t r a t e d   t h a t   M C S A   i s   a   p o w e r f u l   t e c h n i q u e   f o r   m o n i t o r i n g   t h e   h e a l t h   o f   t h r e e   p h a s e   i n d u c t i o n   m o t o r   r o t o r .         R e f e r e n c e s   [ 1 ]     J . - H .   J u n g ,   J . - J .   L e e ,   a n d   B. - H .   K w o n ,   O n l i n e   d i a g n o s i s   o f   i n d u c t i o n   m o t o r s   u s i n g   M CS A ,   I E E E   T r a n s .   I n d .   E l e c t r o n . ,   v o l .   5 3 ,   n o .   6 ,   p p .   1 8 4 2 1 8 5 2 ,   D e c .   2 0 0 6 .     [ 2 ]     B.   A y h a n ,   H .   J .   T r u s s e l l ,   M . - Y .   C h o w ,   a n d   M .   H .   S o n g ,   O n   t h e   u s e   o f   a   l o w e r   s a m p l i n g   r a t e   f o r   b r o k e n   r o t o r   b a r   d e t e c t i o n   w i t h   D T F T   a n d   A R - b a s e d   s p e c t r u m   m e t h o d s ,   I E E E   T r a n s .   I n d .   E l e c t r o n . ,   v o l .   5 5 ,   n o .   3 ,   p p .   1 4 2 1 1 4 3 4 ,   M a r .   2 0 0 8 .   [ 3 ]     W i l l i a m . T . T h o m s o n   a n d   M a r k   f e n g e r :   Cu r r e n t   s i g n a t u r e   a n a l y s i s   t o   d e t e c t     i n d u c t i o n   m o t o r   f a u l t s     I E E E   T r a n s a c t i o n .   O n       I A S   M a g a z i n e ,   V o l ,   7 ,   N o   . 4 ,   p p ,   2 6 - 3 4 ,   J u l y   /   A u g u s t   2 0 0 1   [ 4 ]     W i l l i a m . T . T h o m s o n   a n d   Ro n a l d   J .   G i l m o r e :     M o t o r   Cu r r e n t   s i g n a t u r e   a n a l y s i s   t o   d e t e c t   i n d u c t i o n   f a u l t s   i n   I n d u c t i o n   m o t o r                 D r i v e s     F u n d a m e n t a l s   ,   D a t a   I n t e r p r e t a t i o n   a n d   I n d u s t r i a l   c a s e   H i s t o r i e s   -   p r o c e e d i n g s   o f   T h i r t y   s e c o n d   t u r b o   m a c h i n e r y   s y m p o s i u m     2 0 0 3 .   [ 5 ]     T a v n e r .   P .   a n d   P e n m a n   . J . ,   Co n d i t i o n   M o n i t o r i n g   O f   E l e c t r i c a l   M a c h i n e s ,   Re s e a r c h     S t u d i e s   L t d . ,   L o n d o n ,   E n g l a n d   J o h n   W i l e y   &   S o n s .   [ 6 ]     S Z A BO   L o r a n d     D O BA I   J e n o   B a r n a     BI RO   K a r o l y   A g o s t o n b ,     Ro t o r   F a u l t s   d e t e c t i o n   i n   s q u i r r e l   c a g e   i n d u c t i o n   m o t o r s   b y   c u r r e n t   s i g n a t u r e   a n a l y s i s ,   I E E E     T T T   I n t e r n a t i o n a l   c o n f e r e n c e   o n   a u t o m a t i o n ,   M a y   2 0 0 4 .   [ 7 ]     P a r a m e t e r   E s t i m a t i o n ,   Co n d i t i o n   M o n i t o r i n g   a n d   D i a g n o s i s   o f   E l e c t r i c a l   M a c h i n e s   P e t e r   v a s   - Cl a r e n d o n   p r e s s   o x f o r d .   [ 8 ]     T h o m s o n   W . T . ,   a n d   F e n g e r   M .   Ca s e   H i s t o r i e s   o f   Cu r r e n t   S i g n a t u r e   A n a l y s i s   t o   d e t e c t   f a u l t s   i n   i n d u c t i o n   m o t o r   d r i v e s ,   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e   O n   E l e c t r i c   M a c h i n e s   a n d   D r i v e s ,   I E M D C’   0 3 ,   V o l .   3 ,   p p .   1 4 5 9 - 1 4 6 5 ,   J u n e   2 0 0 3   [ 9 ]     W .   T .   T h o m s o n ,   O n - L i n e   M CS A   t o   D i a g n o s e   S h o r t e d   T u r n s   i n   L o w   V o l t a g e   S t a t o r       W i n d i n g s   o f   3 - P h a s e   I n d u c t i o n   M o t o r s   P r i o r   t o   F a i l u r e ,   I E E E ,   P E S & I A S   I E M D C,   M I T ,   Bo s t o n ,   J u n e ,   2 0 0 1 .   [ 1 0 ]   T o m   Bi s h o p     S q u i r r e l   c a g e   Ro t o r   T e s t i n g ,     E A S A   Co n v e n t i o n   2 0 0 3 ,   M o s c o n e   c o n v e n t i o n   Ce n t r e   ,   S a n   F r a n c i s c o ,   CA     J u n e   3 0 ,   2 0 0 3 .   [ 1 1 ]     D .   P o u l i e z o s   a n d   G .   S .   S t a v r a k a k i s ,   Re a l   T i m e   F a u l t   M o n i t o r i n g   o f   I n d u s t r i a l   P r o c e s s e s .   N o r w e l l ,   M A :   K l u w e r ,   1 9 9 4 .   [ 1 2 ]     A .   B e l l i n i ,   F .   F i l i p p e t t i ,   C.   T a s s o n i ,   a n d   G . - A .   Ca p o l i n o ,   A d v a n c e s   i n     d i a g n o s t i c   t e c h n i q u e s   f o r   i n d u c t i o n   m a c h i n e s ,   I E E E   T r a n s .   I n d .   E l e c t r o n . ,   v o l .   5 5 ,   n o .   1 2 ,   p p .   4 1 0 9 4 1 2 6 ,   D e c .   2 0 0 8 .   [ 1 3 ]   P .   V a s ,   A r t i f i c i a l - I n t e l l i g e n c e - Ba s e d   E l e c t r i c a l   M a c h i n e s   a n d   D r i v e s :   A p p l i c a t i o n   o f   F u z z y ,   N e u r a l ,   F u z z y - N e u r a l ,   a n d   G e n e t i c - A l g o r i t h m - Ba s e d   T e c h n i q u e s .   N e w   Y o r k :   O x f o r d ,   1 9 9 9 .   [ 1 4 ]   P .   V a s ,   P a r a m e t e r   E s t i m a t i o n ,   Co n d i t i o n   M o n i t o r i n g ,   a n d   D i a g n o s i s   o f   E l e c t r i c a l   M a c h i n e s .   O x f o r d ,   U . K . :   Cl a r e n d o n ,   1 9 9 3 .   [ 1 5 ]   F .   F i l i p p e t t i ,   G .   F r a n c e s c h i n i ,   C.   T a s s o n i ,   a n d   P .   V a s ,   A I   t e c h n i q u e s   i n   i n d u c t i o n   m a c h i n e s   d i a g n o s i s   i n c l u d i n g   t h e   s p e e d   r i p p l e   e f f e c t ,   I E E E   T r a n s a c t i o n   o n     I n d u s t r i a l   A p p l i c a t i o n ,   v o l .   3 4 ,   n o .   1 ,   p p .   9 8 1 0 8 ,   J a n .   1 9 9 8 .   [ 1 6 ]   P .   J .   T a v n e r ,   Re v i e w   o f   c o n d i t i o n   m o n i t o r i n g   o f   r o t a t i n g   e l e c t r i c a l   m a c h i n e s ,   I E T   E l e c t r i c     P o w e r   A p p l i c a t i o n s . ,   v o l .   2 ,   n o .   4 ,   p p .   2 1 5 2 4 7 ,   J u l .   2 0 0 8 .   [ 1 7 ]   S .   N a n d i ,   H .   A .   T o l i y a t ,   a n d   L .   X i a o d o n g ,   Co n d i t i o n   m o n i t o r i n g   a n d   f a u l t   d i a g n o s i s   o f   e l e c t r i c a l   m o t o r s A   r e v i e w ,   I E E E   T r a n s a c t i o n   o n   E n e r g y   Co n v e r s t i o n . ,   v o l .   2 0 ,   n o .   4 ,   p p .   7 1 9 7 2 9 ,   D e c .   2 0 0 5 .   [ 1 8 ]   C.   K r a l ,   F .   P i r k e r ,   G .   P a s c o l i ,   a n d   H .   K a p e l l e r ,   Ro b u s t   r o t o r   f a u l t   d e t e c t i o n   b y   m e a n s   o f   t h e   V i e n n a   m o n i t o r i n g   m e t h o d   a n d   a   p a r a m e t e r   t r a c k i n g   t e c h n i q u e ,   I E E E   T r a n s a c t i o n   o n     I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s . ,   v o l .   5 5 ,   n o .   1 2 ,   p p .   4 2 2 9 4 2 3 7 ,   D e c .   2 0 0 8 .   [ 1 9 ]   P .   V a s ,   F .   F i l i p p e t t i ,   G .   F r a n c e s c i n i ,   a n d   C.   T a s s o n i ,   T r a n s i e n t   m o d e l l i n g   o r i e n t e d   t o   d i a g n o s t i c s   o f   i n d u c t i o n   m a c h i n e s   w i t h   r o t o r   a s y m m e t r i e s ,   i n   P r o c .   I CE M ,   1 9 9 4 ,   v o l .   2 ,   p p .   6 2 6 7 .   [ 2 0 ]   G .   D i d i e r ,   H .   Ra z i k ,   O .   C a s p a r y ,   a n d   E .   T e r n i s i e n ,   Ro t o r   c a g e   f a u l t   d e t e c t i o n   i n   i n d u c t i o n   m o t o r   u s i n g   g l o b a l   m o d u l a t i o n   i n d e x   o n   t h e   i n s t a n t a n e o u s   p o w e r   s p e c t r u m ,   i n   P r o c .   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o s i u m .   D i a g n o s t i c s   f o r   E l e c t r i c   M a c h i n e s ,   P o w e r   E l e c t r o n i c s ,   a n d   D r i v e s ,   2 0 0 3 ,   p p .   1 0 4 1 0 9 .   [ 2 1 ]   T .   J .   S o b c z y k   a n d   W .   M a c i o l e k ,   D o e s   t h e   c o m p o n e n t   ( 1 2 s ) f   i n   s t a t o r   c u r r e n t s   i s   s u f f i c i e n t     f o r   d e t e c t i o n   o f   r o t o r   c a g e   f a u l t s ?   i n   P r o c .   I E E E   I n t .   S y m p .   D i a g n o s t i c s   f o r   E l e c t r i c   M a c h i n e s ,   P o w e r   E l e c t r o n i c s ,   a n d   D r i v e s , p p .   1 5 , 2 0 0 5 .   [ 2 2 ]   M .   Be n b o u z i d ,   A   r e v i e w   o f   i n d u c t i o n   m o t o r s   s i g n a t u r e   a n a l y s i s   a s   a m e d i u m   f o r   f a u l t s   d e t e c t i o n ,   I E E E   T r a n s a c t i o n   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s . ,   v o l .   4 7 ,   n o .   5 ,   p p .   9 8 4 9 9 3 ,   O c t .   2 0 0 0 .   [ 2 3 ]   M .   Be n b o u z i d ,   M .   V i e i r a ,   a n d   C.   T h e y s ,   I n d u c t i o n   m o t o r s   f a u l t s   d e t e c t i o n   a n d   l o c a l i z a t i o n   u s i n g   s t a t o r   c u r r e n t   a d v a n c e d   s i g n a l   p r o c e s s i n g   t e c h n i q u e s ,   I E E E   T r a n s .   P o w e r   E l e c t r o n . ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 4 2 2 , J a n .   1 9 9 9 .   [ 2 4 ]     R.   M a i e r ,   P r o t e c t i o n   o f   s q u i r r e l - c a g e   i n d u c t i o n   m o t o r   u t i l i z i n g   i n s t a n t a n e o u s   p o w e r   a n d   p h a s e   i n f o r m a t i o n ,   I E E E   T r a n s .   I n d .   A p p l . ,   v o l .   2 8 ,   n o .   2 ,   p p .   3 7 6 3 8 0 ,   M a r .   1 9 9 2 .   [ 2 5 ]     A .   M .   T r z y n a d l o w s k i   a n d   E .   Ri t c h i e ,   Co m p a r a t i v e   i n v e s t i g a t i o n   o f   d i a g n o s t i c   m e d i a   f o r   i n d u c t i o n   m o t o r s :   A   c a s e   o f   r o t o r   c a g e   f a u l t s ,   I E E E   T r a n s .   I n d .   E l e c t r o n . ,   v o l .   4 7 ,   n o .   5 ,   p p .   1 0 9 2 1 0 9 9 ,   O c t .   2 0 0 0 .   [ 2 6 ]     M .   E l t a b a c h ,   A .   Ch a r a r a ,   a n d   I .   Z e i n ,   A   c o m p a r i s o n   o f   e x t e r n a l   a n d                     i n t e r n a l   m e t h o d s   o f   s i g n a l   s p e c t r a l   a n a l y s i s   f o r   b r o k e n   r o t o r   b a r s   d e t e c t i o n   i n   i n d u c t i o n   m o t o r s ,   I E E E   T r a n s a c t i o n   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s . ,   v o l .   5 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 0 7   1 2 1 ,   F e b .   2 0 0 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S     V o l .   1 ,   N o .   1 ,     S e p t e m b e r   2 0 1 1   :     7 5     8 2   8 2 [ 2 7 ]   M .   A .   A w a d a l l a h   a n d   M .   M .   M o r c o s ,   A p p l i c a t i o n   o f   A I   t o o l s   i n   f a u l t   d i a g n o s i s   o f   e l e c t r i c a l   m a c h i n e s   a n d   d r i v e s A n   o v e r v i e w ,   I E E E   T r a n s .   E n e r g y   Co n v e r s . ,   v o l .   1 8 ,   n o .   2 ,   p p .   2 4 5 2 5 1 ,   J u n .   2 0 0 3 .   [ 2 8 ]   A .   Be l l i n i ,   A .   Y a z i d i ,   F .   F i l i p p e t t i ,   C.   Ro s s i ,   a n d   G . - A .   C a p o l i n o ,   H i g h   f r e q u e n c y   r e s o l u t i o n   t e c h n i q u e s   f o r   r o t o r   f a u l t   d e t e c t i o n   o f   i n d u c t i o n   m a c h i n e s ,   I E E E   T r a n s a c t i o n   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s . ,   v o l .   5 5 ,   n o .   1 2 ,   p p .   4 2 0 0 4 2 0 9 ,   D e c .   2 0 0 8 .   [ 2 9 ]     S .   H .   K i a ,   H .   H e n a o ,   a n d   G .   A .   Ca p o l i n o ,   A   h i g h - r e s o l u t i o n   f r e q u e n c y   e s t i m a t i o n   m e t h o d   f o r   t h r e e - p h a s e   i n d u c t i o n   m a c h i n e   f a u l t   d e t e c t i o n ,   I E E E   T r a n s .   I n d .   E l e c t r o n . ,   v o l .   5 4 ,   n o .   4 ,     p p .   2 3 0 5 2 3 1 4 ,   A u g .   2 0 0 7 .   [ 3 0 ]   J .   Cu s i d ó ,   L .   Ro m e r a l ,   J .   A .   O r t e g a ,   J .   A .   Ro s e r o ,   a n d   A .   G .   E s p i n o s a ,   F a u l t   d e t e c t i o n   i n   i n d u c t i o n   m a c h i n e s   u s i n g   p o w e r   s p e c t r a l   d e n s i t y   i n   w a v e l e t   d e c o m p o s i t i o n ,   I E E E   T r a n s a c t i o n   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s . ,   v o l .   5 5 ,   n o .   2 ,   p p .   6 3 3 6 4 3 ,   F e b .   2 0 0 8 .   [ 3 1 ]   M .   Ri e r a - G u a s p ,   J .   A .   A n t o n i n o - D a v i u ,   M .   P i n e d a - S a n c h e z ,   R.   P u c h e - P a n a d e r o ,   a n d   J .   P e r e z - C r u z ,   A   g e n e r a l   a p p r o a c h   f o r   t h e   t r a n s i e n t   d e t e c t i o n   o f   s l i p - d e p e n d e n t   f a u l t   c o m p o n e n t s   b a s e d   o n   t h e   d i s c r e t e   w a v e l e t   t r a n s f o r m ,   I E E E   T r a n s .   I n d .   E l e c t r o n . ,   v o l .   5 5 ,   n o .   1 2 ,   p p .   4 1 6 7 4 1 8 0 ,   D e c .   2 0 0 8 .   [ 3 2 ]   T .   W .   S .   Ch o w   a n d   S .   H a i ,   I n d u c t i o n   m a c h i n e   f a u l t   d i a g n o s t i c   a n a l y s i s   w i t h   w a v e l e t   t e c h n i q u e ,   I E E E   T r a n s a c t i o n   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s . ,   v o l .   5 1 ,   n o .   3 ,   p p .   5 5 8 5 6 5 ,   J u n .   2 0 0 4 .       B i b l i o g r a p h y   o f   a u t h o r s             K .   V i n o t h   K u m a r   r e c e i v e d   h i s   B . E .   d e g r e e   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   f r o m   A n n a   U n i v e r s i t y ,   C h e n n a i ,   T a m i l   N a d u ,   I n d i a   i n   2 0 0 6 .   H e   o b t a i n e d   M . T e c h   i n   P o w e r   E l e c t r o n i c s   a n d   D r i v e s   f r o m   V I T   U n i v e r s i t y ,   V e l l o r e ,   T a m i l   N a d u ,   I n d i a   i n   2 0 0 8 .   P r e s e n t l y   h e   i s   w o r k i n g   i n   t h e   S c h o o l   o f   E l e c t r i c a l   S c i e n c e ,   K a r u n y a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e s   ( K a r u n y a   U n i v e r s i t y ) ,   C o i m b a t o r e ,   T a m i l   N a d u ,   I n d i a .   H e   i s   p u r s u i n g   P h D   d e g r e e   i n   K a r u n y a   U n i v e r s i t y ,   C o i m b a t o r e ,   I n d i a   f r o m   2 0 0 9 .   H i s   p r e s e n t   r e s e a r c h   i n t e r e s t s   a r e   C o n d i t i o n   M o n i t o r i n g   o f   I n d u s t r i a l   D r i v e s ,   N e u r a l   N e t w o r k s   a n d   F u z z y   L o g i c ,   S p e c i a l   m a c h i n e s ,   A p p l i c a t i o n   o f   S o f t   C o m p u t i n g   T e c h n i q u e .   H e   h a s   p u b l i s h e d   v a r i o u s   p a p e r s   i n   i n t e r n a t i o n a l   j o u r n a l s   a n d   c o n f e r e n c e s   a n d   a l s o   p u b l i s h e d   f o u r   t e x t b o o k s .   H e   i s   a   m e m b e r   o f   I E E E   ( U S A ) ,   M I S T E   a n d   a l s o   i n   I n t e r n a t i o n a l   a s s o c i a t i o n   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r s   ( I A E N G ) .             D r .   S .   S u r e s h   K u m a r   r e c e i v e d   h i s   B . E .   d e g r e e   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   f r o m   B h a r a t h i a r   U n i v e r s i t y ,   C o i m b a t o r e ,   T a m i l   N a d u ,   I n d i a   i n   1 9 9 2 .   H e   h a s   o b t a i n e d   M . E .   f r o m   B h a r a t h i a r   U n i v e r s i t y ,   C o i m b a t o r e ,   T a m i l   N a d u ,   I n d i a   i n   1 9 9 7 .   H e   h a s   r e c e i v e d   d o c t o r a l   d e g r e e   f r o m   B h a r a t h i a r   U n i v e r s i t y ,   C o i m b a t o r e ,   T a m i l   N a d u ,   I n d i a   i n   2 0 0 7 .   P r e s e n t l y   h e   i s   w o r k i n g   a s   a   P r o f e s s o r   a n d   H e a d   o f   t h e   d e p a r t m e n t   f o r   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   i n   K a r u n y a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e s   ( K a r u n y a   U n i v e r s i t y ) ,   C o i m b a t o r e ,   T a m i l   N a d u ,   I n d i a .   H e   i s   h a v i n g   1 7   y e a r s   o f   t e a c h i n g   e x p e r i e n c e   f r o m   P S G   C o l l e g e   o f   t e c h n o l o g y .   H i s   p r e s e n t   r e s e a r c h   i n t e r e s t s   a r e   E l e c t r i c a l   M a c h i n e s   a n d   P o w e r   Q u a l i t y .   H e   h a s   a l r e a d y   p u b l i s h e d   1 0 7   p a p e r s   i n   i n t e r n a t i o n a l   j o u r n a l s   a n d   i n t e r n a t i o n a l   c o n f e r e n c e s .   H e   i s   a   m e m b e r   o f   I E E E   ( U S A ) ,   A S E ,   I S C A ,   M C S I ,   a n d   M I S T E   a n d   a l s o   i n   I n t e r n a t i o n a l   a s s o c i a t i o n   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r s .       D r .   A . I m m a n u e l   S e l v a k u m a r   r e c e i v e d   h i s   d o c t o r a l   d e g r e e   f r o m   A n n a   U n i v e r s i t y ,   C h e n n a i ,     T a m i l   N a d u ,   I n d i a   i n   2 0 0 9 .   P r e s e n t l y   h e   i s   w o r k i n g   a s   a   A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   a n d   H e a d   o f   t h e   d e p a r t m e n t   f o r   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   i n   K a r u n y a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e s   ( K a r u n y a   U n i v e r s i t y ) ,   C o i m b a t o r e ,   T a m i l   N a d u ,   I n d i a .   H e   i s   h a v i n g   1 5   y e a r s   o f   t e a c h i n g   e x p e r i e n c e .   H i s   p r e s e n t   r e s e a r c h   i n t e r e s t s   a r e   P o w e r   Q u a l i t y .   H e   h a s   p u b l i s h e d   s e v e r a l   p a p e r s   i n   i n t e r n a t i o n a l   j o u r n a l s   a n d   i n t e r n a t i o n a l   c o n f e r e n c e s .   H e   i s   a   m e m b e r   o f   I E E E   ( U S A ) .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.