Metodologia

“Metodología de monitoreo, detección y diagnóstico de fallos en motores asíncronos de inducción” URUMAN 2008, Montevideo-Uruguay

“Metodología de monitoreo, detección y diagnóstico de fallos en motores asíncronos de inducción” Castelli, Marcelo - Universidad de Montevideo. – IEEE Member Andrade, Marcos – ALFEX S.A. – IEEE Senior Member. Fossati, Juan Pablo-Universidad de Montevideo-IEEE Member.Resumen
Dentro del programa de desarrollo tecnológico (PDT) la empresa ALFEX S.A. ha trabajado durante los últimos dos años, en conjunto con la Universidad de Montevideo, en el desarrollo de un equipo para detección y diagnóstico de fallos en motores asíncronos de inducción. Durante la primera etapa del proyecto se ha trabajado principalmente en el estudio teórico de las principales fallasque típicamente suelen ocurrir, tales como cortocircuitos en los bobinados del estator, rodamientos dañados, excentricidad y desbalanceo en el rotor, rotura de barras y anillos en el rotor. En una segunda instancia se simuló, en un banco de ensayo la rotura de barras de la jaula de ardilla. Los resultados fueron presentados en el congreso de URUMAN llevado a cabo en el 2007. Este ultimo año ademásde los ensayos realizados relacionados a la rotura de barras, se simularon cortocircuitos y rotura de rodamientos. Se realizaron mediciones en motores de más de 150 Hp en varias empresas con el objetivo de detectar diferentes tipos de fallas. Por ultimo se perfeccionó la metodología de diagnostico mediante la creación de un modelo lo que motivó la publicación de un articulo en una revistainternacional. En este artículo se presentan los estudios realizados relacionados exclusivamente a los defectos de cortocircuito en el bobinado del estator. Previamente se analizarán las distintas fallas que pueden afectar a un motor de inducción.

Introducción
Estudios recientes indican que el 90% de los fallos en máquinas ocurren a raíz del funcionamiento anormal de los componentes internos, como esel caso del motor principal [1]. En esta línea, el mantenimiento correctivo del equipo es una práctica muy costosa, ya que implica paradas no programas y los daños provocados por las fallas de los equipos. Las actuales exigencias de calidad consideran cada vez más necesaria la utilización de sistemas de monitoreo y detección de fallas, de modo de no interrumpir la producción. Los motores eléctricosde inducción son los responsables, en muchos casos, del correcto funcionamiento del sistema productivo. Existen hoy muchas técnicas publicadas y herramientas avaladas comercialmente de detección de fallas en motores de inducción, que pueden garantizar un mayor grado de confiabilidad en su funcionamiento. A pesar de esto, la mayoría de las industrias aún no utilizan técnicas de detección ymonitoreo de máquinas eléctricas. La detección y diagnóstico de fallas exige el empleo de sensores adecuados. Enorme variedad de sensores pueden ser empleados para recolectar datos de parámetros de funcionamiento en motores eléctricos con el propósito de detectar y monitorear fallas.

Castelli,M. Andrade,M. Fossati,J.P.

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Entre los parámetros a medir por estos sensores se pueden resaltar los siguientes: tensión y corriente en el estator, densidad de flujo magnético en el entrehierro, velocidad y posición del rotor, par entregado al eje, temperatura externa e interna, vibración, etc. Cuanto mas sean los parámetros monitoreados (cada uno con su respectivasensorización), mayor información puede llegar a extraerse con respecto al funcionamiento del motor. Sin embargo, existen algunos inconvenientes relacionados con la cantidad y tipos de sensores a utilizar en el motor. Pueden destacarse el costo de la sensorización requerida, la dificultad en la instalación de los sensores y fallos en la sensorización produciendo una parada no programada en la...