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Como se ha visto en la recopilación de los antecedentes, se han desarrollado diversas herramientas para la detección de fallas en motores e...

Como se ha visto en la recopilación de los antecedentes, se han desarrollado diversas herramientas para la detección de fallas en motores eléctricos. Las metodologías desarrolladas para obtener un diagnóstico pertinente han venido mejorando en los últimos años, de tal manera que se han propuesto diferentes variables de detección para dichos fines, cada una sujeta a sus ventajas y desventajas. Así, por ejemplo, el análisis de señales de vibración se sabe que no es capaz de discriminar, en muchos de los casos, entre fallos de origen mecánico y de origen eléctrico. Por su parte, el análisis de corrientes, siendo la metodología que mayormente se ha empleado, especialmente en el campo de la industria sigue presentando algunos inconvenientes, a pesar del uso y desarrollo de técnicas avanzadas de procesamiento de señal como lo son las herramientas de descomposición en tiempo-frecuencia para su análisis, ya que, por ejemplo, la influencia del conducto de aire axial y las oscilaciones de carga pueden generar falsos diagnósticos. Es así, como técnicas emergentes y de reciente creación han sido el foco de atención de diversos investigadores, enfatizando el análisis de señales de flujo magnético, que representa una excelente alternativa a metodologías convencionales debido a las ventajas inherentes que el empleo de esta conlleva, entre otras, confiabilidad, naturaleza no invasiva, una espectacular reducción en los costes de sensores necesarios, volúmenes reducidos, alta precisión en la adquisición de datos, y una fácil portabilidad. Todo ello aunado al avance de los procesadores digitales empleados para manipular dichas señales, mismos que han sido mejorados en las últimas décadas, permiten la implementación de técnicas complejas que requieren una elevada carga computacional. Sin embargo, a pesar de los grandes avances que se tienen en el campo del diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas, aún quedan cuestiones por abordar entre otras, es necesario y de gran trascendencia contar con técnicas y metodologías novedosas capaces de generar un diagnóstico oportuno, confiable y de forma automática enfatizando que algunas fallas pueden convertirse en catastróficas e irreversibles en un corto periodo de tiempo. De la misma manera, es de suma importancia extender este enfoque a otras máquinas rotativas que emplean motores eléctricos como principales impulsores (como máquinas CNC) y condiciones de operación a fin de generalizar el uso de esta herramienta a nivel industrial, además, existe la necesidad de desarrollar estructuras digitales que combinen varias metodologías de procesamiento para dar soluciones en línea a problemas complejos como lo es la detección de fallas en motores eléctricos, es decir, para combinar el análisis de descomposición en tiempo-frecuencia de señales no estacionarias, extraer características esenciales, y clasificar de manera automática las fallas. Así también, es deseable contar con sensores que sean capaces de capturar las diversas componentes del flujo magnético de dispersión desde un mismo punto en la carcasa de la máquina bajo análisis, esto debido a que resulta complicado (bajo términos prácticos) instalar tres sensores de forma simultánea, puesto que no siempre se tiene el acceso a las diferentes posiciones de instalación requeridas. El presente trabajo de investigación desarrolla una metodología innovadora, capaz de generar un diagnóstico adecuado y de forma automática de la ocurrencia de las fallas más comunes que suelen ocurrir en los motores eléctricos de inducción bajo diversas condiciones de operación mediante el análisis del flujo magnético de dispersión. Para ello se emplean herramientas de descomposición en tiempo-frecuencia, herramientas de clasificación de datos y parámetros de caracterización de señales, además se realiza una optimización de los parámetros de estas herramientas a fin de proporcionar generalidad y flexibilidad a la metodología que se aborda en la presente tesis. Así entonces, se prueba la validez de técnicas basadas en el análisis del flujo magnético de dispersión para el diagnóstico de fallas electromecánicas como lo son: barras de rotor rotas, desalineamientos, desgaste gradual de pista exterior en rodamientos de bolas, desgaste uniforme gradual en engranes, entre otros. Los motores analizados son arrancados mediante variador de frecuencia y mediante arranque directo. El trabajo va más allá de la aplicación de técnicas convencionales, basadas en el análisis de datos de flujo en régimen permanente, profundizando en la aplicación de técnicas modernas basadas en análisis transitorio. Por otra parte, se presenta el desarrollo de un sistema en chip portable, económico y muy flexible mediante el cual se efectúa la metodología propuesta en un computador de placa única empleando el lenguaje de programación C. Este sistema en chip portable consiste de una tarjeta de adquisición de señales y un procesador digital que permite realizar operaciones in-situ sobre las señales de flujo magnético de dispersión capturadas. Las arquitecturas desarrolladas son propietarias e implementan las herramientas y técnicas requeridas para ejecutar operaciones de diagnóstico de forma permanente siguiendo la metodología de diagnóstico automático aquí propuesta.

Esta pregunta también está en el material:

Diagnóstico de Falhas em Motores Elétricos
204 pag.

Mecatrônica Fundacion Escuela Tecnologica De Neiva - Jesus Oviedo Perez -FetFundacion Escuela Tecnologica De Neiva - Jesus Oviedo Perez -Fet

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