“Diagnóstico en tiempo real de fallos en motores eléctricos alimentados
desde variadores de frecuencia mediante inyección de
una señal de alta frecuencia (BRB)”, referencia: PB02-055.
Entidad financiadora:
Fundación para el Fomento en Asturias de la Investigación Científica Aplicada y
de la Tecnología (FICYT).
Entidades participantes:
Universidad de Oviedo.
Duración: 1 de Junio de
2003-31 de Diciembre de 2005.
Investigador responsable:
Fernando Briz del Blanco.
Resumen
y objetivos:
El proyecto aborda el diagnóstico y la detección de fallos en
motores de inducción alimentados desde variadores de
frecuencia. El objetivo es desarrollar técnicas de diagnóstico implementables en inversores comerciales que no requieran
de elementos adicionales. Estas técnicas habrían de verificaran tres
condiciones fundamentales:
§
Han de funcionar on-line,
es decir, sin interferir con el funcionamiento normal de la máquina.
§
No han de utilizar sensores ni cableado adicionales.
§
No se han de utilizar procesadores digitales
(microprocesadores, microcontroladores, DSP’s, DSP-controllers, ...) adicionales. Esto implica que los algoritmos de
detección han de ser lo suficientemente sencillos como para ser ejecutados en
el procesador digital encargado del control del variador
de frecuencia.
En concreto, el
proyecto se centra en el desarrollo de técnicas basadas en la inyección de una
señal portadora de alta frecuencia. La inyección de una señal portadora de alta
frecuencia, (habitualmente una tensión de pequeña magnitud y de varios cientos
de Hz), ha demostrado ser una alternativa viable para
la detección de saliencias, esto es,
asimetrías espaciales, en máquinas de alterna. Hasta ahora la investigación
sobre esta técnica se ha aplicado a los accionamientos eléctricos sin sensor de
velocidad/posición (habitualmente conocidos como sensorless), mediante el rastreo de saliencias asociadas al rotor. El objetivo del proyecto es explorar
la potencialidad de estas técnicas para el diagnóstico y la detección de fallos
en motores de alterna, y en él se abordan los siguientes puntos:
§ Diagnóstico de
fallos en el estator. Se analizan las saliencias generadas cuando existe un
fallo incipiente en el aislamiento entre conductores adyacentes en una misma
bobina del estator, y se centraría en los siguientes aspectos:
§ Diagnóstico de
fallos en el rotor.
§ Análisis y
modelado de saliencias debidas a fallos en estator y rotor mediante elementos
finitos (MEF).
§ Evaluación de los
aspectos prácticos de implementación.
§ Utilización de la
técnica con otros motores.
§ Evaluación de las
posibilidades de implementación en inversores comerciales.
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Modificación del estator de un motor de inducción para
la creación de cortocircuitos entre espiras. |
Motor de inducción modificado con acceso a espiras de
estator en el banco de ensayos. |