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DETECCIÓN DE FALLAS EN MÁQUINAS DE INDUCCIÓN BASADA
EN STFT Y TRANSFORMADA WAVELET
FAILURE DETECTION IN INDUCTION MACHINES BASED ON WAVELET TRANSFORM AND STFT
Javier Rosero García1
Esteban Rosero García2

Fecha de envío: Enero de 2011
Fecha de recepción: Febrero de 2011
Fecha de aceptación: Marzo de 2011

José Luis Romeral3

1 Ingeniero Eléctrico.
PhD en Ingeniería
Eléctrica. Universidad Nacionalde
Colombia,
Sede
Bogotá. Correo jaroserog@unal.edu.
co
2 Ingeniero Mecánico.
MsC en automática. Universidad del
Valle, Cali. Correo
emilros@univalle.
edu.co
3 Ingeniero Eléctrico
y PhD en Ingeniería
Electrónica. Universidad Politécnica
de Cataluña, Barcelona. Correo romeral@eel.upc.edu

Resumen:
En el análisis espectral de señales corriente-estator, MCSA por sus
siglas en inglés, no siempre seobtiene buenos resultados cuando hay
variaciones de torque y velocidades bajas, causando dificultades en el
cálculo de la FFT. Este artículo propone la detección de fallas basada
en: análisis de espectrograma de la transformada rápida de Fourier
(STFT) y la transformada wavelet, que consumen menos tiempo de
procesamiento. Se realiza un desarrollo teórico y se muestran resultados experimentales paramostrar la técnica.

Maquina inducción, cortocircuito, detección
de fallo, Wavelet, FFT.

Transform, which requires less processing
time. Theoretical development and experimental results are presented to illustrate the
technique.

Abstract:

Key Words:

Palabras clave:

Motor Current Signature Analysis does not
always achieve good results when there is
variation in torque and motor slip, makingFFT difficult to calculate due to a non-stationary signal. This paper proposes a new
approach to motor failure detection through
spectrogram analysis based on Short Time
Fourier Transform (STFT) and Wavelet

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Short circuit, Fault detection, Induction motor, Electrical drives, Wavelet, FFT.

1. Introducción
Se han desarrollado varias técnicas de diagnóstico en las últimas décadas para detec-Universidad Distrital Francisco José de Caldas - Facultad Tecnológica

DETECCIÓN DE FALLAS EN MAQUINAS DE INDUCCIÓN BASADA EN STFT Y TRANSFORMADA WAVELET

ción de fallas en máquinas de inducción
[1-5]. Desafortunadamente, debido a la variedad de efectos producidos por los tipos
diferentes de fallas, una técnica de diagnóstico que se muestra eficaz para el diagnóstico de una falla particular no puedetrabajar en absoluto cuando diagnostica más de
una falla. Es más, en la actualidad el amplio
uso de convertidores para alimentación de
motores dificulta aún más la efectividad de
estas técnicas de diagnóstico. En general,
los esquemas de supervisión se han concentrado en modos de falla específicos, por
ejemplo, para motores de inducción: de estator, rotor o cojinetes. Aunque los análisis
térmicos y devibración [4] se han utilizado
durante décadas, la mayoría de la investigación reciente se ha dirigido a supervisar
las señales eléctricas del motor con énfasis
en la corriente de estator (MCSA) [1-2].
Sin embargo, el espectro de corriente es influenciado por muchos factores, incluyendo
la fuente de alimentación, las condiciones
de carga dinámica y estática, ruido, geometría de motor y condicionesde falla. Estas
condiciones pueden llevar a errores en el
descubrimiento de la falla [5-8].
Entre las técnicas de detección de fallo en
máquinas de inducción, la MCSA es una
de las más usadas, pues enfoca su esfuerzo en el análisis espectral de la corriente
de estator [1-2,5], y se ha usado con éxito
en el descubrimiento de barras rotas del
rotor, daño en cojinetes y excentricidad dinámica. Elprocedimiento consiste en evaluar la amplitud relativa de los armónicos
de corriente. El método descrito funciona
bien para torque de carga constante y con
motores de alta potencia, pero presenta dificultades cuando este método se aplica a
motores de mediana y baja potencia que
están trabajando a velocidad baja o torque
de carga bajo.

Revista Visión Electrónica Año 5 No. 1 pp. 38 - 47 Enero -...