Wachemo University Institute of Technology

1.

 

Introduction  

An induction motor is the main source of mechanical power in almost every industry including 

sugar, fertilizer, packing, agriculture lands, domestic and commercial water supply schemes, 

water filtration, RO plant, locomotives, etc. Induction motors are widely accepted in industrial 

processes as well due to their robustness, cost-effectiveness, capability to operate in a rough 

environment, and less error chance. Faults may rise due to the operating environment, usage 

conditions, load variations, and improper power supply arrangements [1]. 

 

The signal processing technique to be applied depends upon the type of fault to be detected and 

the nature of the fault. The most common signal processing techniques used are Fast Fourier 

transform,  Short-time  Fourier  Transform,  wavelet  transform,  Hilbert-Huang  transform,  and 

Wigner-Ville Distribution [2].

 

Stator fault occurred due to winding short and voltage unbalance whereas, rotor faults such as 

broken  the  rotor  bars,  damaged  bears,  misalignment  and  worn  gearbox.  To  overcome  this 

problem by using variable frequency drive (VFD) technique which increases the power supply 

to  IM  which  can  operate  at  different  frequencies  to  flexible  control  techniques.  However, 

cannot handle the direct motors by this technique. As increasing the operating frequency of IM 

also  increases  the speed  of  IM  caused to  break the rotor bears at  high stress,  this is  another 

drawback of VFD [3].

 

 

Induction motors, also named asynchronous motors, are generally used equipment in the 

manufacturing industry, petrochemical, transportation, and power systems, due to their sim-

ple structure, high overload capability, reliability, and better efficiency [4]. 

 

Different sizes of induction motors are available in the industry from small to over 100K Horse-

power. Compared with direct current motors, the induction motors are more rugged, cheap, and 

require less overall maintenance. 

 

Most failures in the induction motor can be divided into two major categories those are isolation 

failures and mechanical failures. Isolation failures related to characteristics of stator short cir-

cuits. While mechanical failures were based on the rotor damage which is rotor broken bar and 

rings,  bearings  damage,  irregular  gaps  (eccentricity),  unbalances,  and  refrigeration  troubles. 

Most failures in the machine are dominantly related to stator short circuits and rotor bearings. 

Based on the study that rotor faults and stator faults are as follows in percentage which related 

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to bearings are about 41%, stator faults are about 37%, rotor faults about 10%, and other prob-

lems related 12%. Here are online induction motor failures related to bearing fault, rotor broken 

bars and rings, stator short circuits, stator unbalance, and eccentricity [5]. 

 

 

Figure 1.1:

 Statistics of machine failure