Alumno

Francisco Javier Villalobos Piña

   »  Generación: Septiembre2007
   »  Grado: Doctorado en Ingeniería Electrica
   »  Asesor: Ricardo Alvarez Salas
   »  Línea de Investigación:
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NOMBRE DE TESIS
Análisis y diseño de un esquema de diagnóstico de fallas en motores de inducción

RESUMEN:

El presente trabajo se centra en el diagnóstico de fallas incipientes eléctricas en el rotor y estator del motor de inducción trifásico en diferentes regímenes de velocidad y par, incluyendo los escenarios de fallas aisladas y simultáneas. Se propone un modelo dinámico completo (a − b − c) del motor de inducción trifásico bajo condiciones de falla. Las fallas consideradas son fallas eléctricas de estator, rotor y fallas mecánicas de balero y excentricidad estática. Las fallas eléctricas se modelan a través de la variación de resistencias e inductancias, la falla mecánica de balero se simula mediante la modificación del coeficiente de fricción viscosa y la falla de excentricidad estática se modela por medio de una función de la inductancia mutua. El diagnóstico de las fallas se efectúa mapeando las corrientes de estator a un marco de referencia bifásico y usando el fasor de espacio instantáneo o vector de Park en conjunto con un análisis tiempo-frecuencia y herramientas de inteligencia artificial. Para validar los esquemas de diagnóstico de fallas propuestos, se construyó un banco de pruebas con motores de inducción trifásicos acoplados a una máquina de corriente directa para aplicarles par de carga. Los motores de inducción fueron modificados para inducir los diferentes tipos, niveles y escenarios de falla. Se diseñó y construyó un sistema embebido de diagnóstico de fallas basado en un DSP de última generación (Texas Instrument TMS320F28F335). El sistema embebido efectúa todas las acciones de adquisición de señales de corriente, voltaje, posición, velocidad, control de un inversor para variar la velocidad del motor de inducción y control de un chopper con capacidad de regeneración para ser utilizado con la máquna de CD para aplicar par de carga. El sistema embebido con los algoritmos de diagnóstico de fallas puede operar de manera autónoma sin depender de un equipo de cómputo. Sin embargo, también se implementó un programa de computadora en el lenguaje de programación visual Delphi, el cual permite tener comunicación con el sistema embebido en tiempo real, recibir la información de las señales adquiridas, procesarlas y realizar el diagnóstico de fallas de forma redundante, así como la visualización de los resultados del procesamiento.