Analisis de fallas en motores de induccion

|BT PQ 001 |
| |
|Análisis de Fallas en Motores de Inducción utilizando la corriente estatórica, Diseño y construcciónde prototipo basado en un Microcontrolador. |
|Jair aguado Quintero | | |
| | | |
|Jaguado@telesat.com.co || |
|http:// |

Resumen

El analizador de corriente estatórica para detectar fallos rotóricos propuesto basado en microcontroladores, realiza, por medio de la FFT(Transformada Rápida de Fourier), un análisis espectral de las ondas de intensidad. Uno de los atractivos fundamentales de este método de diagnóstico es que se realiza con el motor en servicio, dando cualquier potencia. La toma de la señal de corriente se hace por medio de un transformador de corriente. Otra de las ventajas más importante que presenta este proyecto es que los equipos que secomercializan están basados en procesadores DSP, por lo tanto los costos de estos son relativamente altos, el equipo desarrollado se basa en un microcontrolador de bajo costo.

Introducción

La historia del diagnostico y protección de las maquinas rotativas eléctricas es viejo y nació prácticamente con ellas. Los usuarios y fabricantes inicialmente desarrollaron protecciones simples como:sobre-corriente, sobre-voltaje, falla a tierra, al transcurrir del tiempo y a la complejidad que en los proceso industriales hoy día participan los motores electricos, es de vital importancia poder diagnosticar en el campo o sitio estos equipos. Las mayores fallas de las maquinas eléctricas pueden ser clasificadas como[1]:
a) Fallas estatóricas resultando en la apertura y ruptura de una o más espirasdel estator.
b) Anormal conexión de las espiras del estator.
c) Ruptura de barras del rotor.
d) Irregularidades tanto dinámicas como estáticas de la separación entre el rotor y estator (gap).
e) Problema de doblaje del eje.
f) Ruptura de las bobinas de campo del rotor
g) Fallas en las balineras y en cajas reductoras.
Estas fallas producen uno o más problemas a saber:
a) incremento de laspulsaciones del torque.
b) Incremento de las perdidas y reducción en la eficiencia
c) Excesivo calentamiento.
Los métodos de diagnósticos en la actualidad buscan identificar el tipo de falla aplicando nuevas tecnologías y principios físicos como matemáticos para la detección acertada del problema. Estos métodos de muchos son [2]:
a) Monitoreo del campo electromagnético.
b) Medida de laTemperatura.
c) Analisis por medio Infrarrojo.
d) Monitoreo de las emisiones de Radio Frecuencia (RF).
e) Monitoreo del Ruido y Vibraciones producidas por las maquinas eléctricas.
f) Analisis químico.
g) Mediciones del ruido Acústico.
h) Analisis de las señales de Corriente producidas por el motor (en ingles Motor Current signature analysis MCSA).
i) Modelos basados en Inteligencia Artificial y lasaplicaciones de Redes Neuronales.

Tipos de Fallas y como Detectarlas.

A. Fallas en balineras o rodamientos

La mayoría de las maquinas eléctricas usan las balineras o rodamientos para la transmisión de fuerza o movimiento. Las balineras consisten de dos anillos, uno interno y otro externo, en el medio de ellos se colocan unas bolas generando con esto movimiento o rotación[2]. Bajo...