Clasificación de Fallas en Motores de Inducción utilzando técnicas de RP

CIINDET 2014
XI Congreso Internacional sobre Innovación y Desarrollo Tecnológico,
2 al 4 de abril de 2014, Cuernavaca Morelos, México.

Clasificación Automática de Fallas Causadas por Espiras en
Corto Circuito en Motores de Inducción
A.R. Avila Cacho, L.E. Mancilla Espinoza, R. Santiago Montero, A. Zamarrón Ramírez, J.H.
Sossa Azuela, M. Ornelas Rodríguez.
Resumen: En este trabajo sepresenta un método para la
generación de descriptores, basado en el monitoreo de
las corrientes de fase de un motor de inducción, que
ayuden a la detección de fallas incipientes causadas por
espiras en corto circuito en el estator. Dicho método
propone un diagnóstico de falla en tiempo real
empleando máquinas de reconocimiento de patrones
(RP). Las técnicas empleadas como máquinas de RP sonNaive Bayes, k-NN, CAP y Perceptrón Multicapa con
aprendizaje backpropagation. El objetivo de este método
es realizar el diagnóstico reduciendo las técnicas
invasivas en el motor y sin la necesidad de removerlo de
la línea de producción. Los resultados obtenidos
muestran un rendimiento cercano al 100% en la
clasificación en fallas eminentes y un porcentaje menor
en fallas incipientes.Palabras Clave: diagnóstico de fallas, reconocimiento de
patrones, descriptores, motor de inducción.
Abstract: In this paper we present a method for
descriptors generation, based on the induction motor
phase currents. These descriptors will help for incipient
faults detection caused by shorted turns in the stator. This
method proposes real time fault diagnosis using pattern
recognition (PR)machines. The techniques used in this
paper as PR machines are Naïve Bayes, k-NN, CAP and
Multilayer Perceptron with Backpropagation learning.
The objective of this method is to make the diagnosis
________________________________________________________
Angel Roberto Avila Cacho, angel.r.avila.cacho@gmail.com.
Luis Ernesto Mancilla Espinosa, lmancilla01@hotmail.com.
Raúl Santiago Montero,raul.santiago@itleon.edu.mx.
Antonio Zamarrón Ramírez, zamarron@itleon.edu.mx.
Manuel Ornelas Rodríguez, mornelas67@yahoo.com.mx.
Miembros del Instituto Tecnológico de León. Avenida Tecnológico
S/N, Fracc. Industrial Julián de Obregón, C.P. 37290, León Gto.
México.
Juan Humberto Sossa Azuela, CIC-IPN, Av. Juan de Dios Bátiz, Esq.
Miguel Othón de Mendizabal, Col. Nueva Industrial Vallejo,Delegación Gustavo A. Madero, C.P. 07738 México D.F.,
humbertosossa@gmail.com.
Se agradece al Instituto Tecnológico de León, a la DGEST y al
CONACYT por el apoyo y soporte dado a esta investigación a través
del número de beca 348895.

reducing the invasive technics on the motor without
removing it from the production line.
Keywords: pattern recognition, induction motor, faults
diagnosis,descriptors. The obtained results shows a
close performance to 100% classifying eminent faults
and this performance is reduced for incipient faults.

Introducción
Un dispositivo que representa gran impacto en la
industria es el motor de inducción, éste da soporte a
procesos y líneas de producción. Uno de los problemas
principales del mantenimiento de motores de inducción
ha sido detectar lasfallas incipientes en algunos de sus
componentes.
Las fallas más comunes que presentan los motores de
inducción son: desgaste en los rodamientos, barras rotas
en el rotor y problemas en el devanado del estator.
Específicamente, las fallas generadas por espiras en
corto circuito en los devanados del estator son
relativamente imperceptibles en su etapa incipiente, este
tipo de fallas llegan arepresentar entre el 30% y 40% de
todas las fallas que puede tener un motor de inducción
[1], generalmente se dan como corto circuito entre
espiras de diferente fase o espiras de una misma fase. El
corto entre espiras de una misma fase, es más común
debido a que dichas espiras sólo están separadas
eléctricamente por una delgada capa de barniz aislante.
Existen diversas investigaciones que...