Estimação automática de velocidade de motores de indução utilizando sistemas inteligentes

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: OLIVEIRA, Levy Ely de Lacerda de
• Orientador(a): SILVA, Luiz Eduardo Borges da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Elétrica
• Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Motores de indução; Sistemas inteligentes; Esimação automática de velocidade
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3850

A manutenção preditiva por análise da assinatura da corrente de motores (MCSA) vem sendo reconhecida como uma ferramenta efetiva no combate a paradas não programadas no sentido de se aumentar a disponibilidade de motores de indução e seus processos. A estimação da velocidade rotórica é uma das etapas necessárias para aplicação desta técnica, uma vez que todas as freqüências características de falhas mecânicas são calculadas a partir deste parâmetro, direta ou indiretamente. Uma vez que se tenha um algoritmo robusto para estimação de velocidade rotórica e identificação de componentes características de falhas, torna-se possível a implementação de um sistema para monitoração remota da condição de operação de MITs que seja automático e que demande o mínimo de esforço de análise por parte do usuário, poupando tempo e recursos humanos. Em geral, os métodos de estimação de velocidade por meio de análise espectral se baseiam unicamente na identificação da componente de excentricidade estática em torno da freqüência de ranhuras (slot frequency). O objetivo destes trabalhos quase sempre é a identificação da velocidade rotórica para fins de controle de acionamentos e não especificamente a identificação de componentes indicativas de falhas nas assinaturas elétricas dos MITs. Neste trabalho é proposta uma abordagem diferente para estimação da velocidade rotórica. Esta abordagem se baseia no ajuste de um modelo de assinatura elétrica do MIT ao seu espectrograma real. O modelo de assinatura é construído com base nas informações disponíveis sobre o MIT: dados de placa, características construtivas e características do acionamento de que ele faz parte. A abordagem é bastante flexível permitindo a utilização de um modelo parcial, caso alguma informação sobre o MIT não seja disponível. O ajuste de modelo de assinatura reproduz e formaliza muito bem o processo intuitivo e heurístico utilizado por especialistas quando da análise do espectro de corrente de um motor cuja velocidade rotórica é desconhecida. Nesta abordagem, o objetivo é a identificação da velocidade rotórica bem como a correta identificação das componentes espectrais indicativas de falhas no MIT. Assim, erros de velocidade admissíveis numa aplicação de controle, mas que provoquem a identificação enganosa de uma componente espectral, não podem ser admitidos. A efetividade da abordagem proposta foi avaliada em laboratório e em assinaturas de motores funcionando em ambiente industrial, demonstrando sua validade e generalidade. A abordagem por ajuste de modelo de assinatura constitui uma metodologia conveniente para a solução de problemas de identificação de padrões e extração de características em geral, não se limitando à aplicação descrita neste trabalho.