Um novo método de diagnóstico de danos incipientes em rolamentos de motores de indução por meio da injeção ativa de sinais multifrequência e monitoramento de impedância

• Main Author: Lucas, Guilherme Beraldi [UNESP]
• Publication Date: 2025
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UNESP
• Download full: https://hdl.handle.net/11449/261368
• topic: Diagnóstico de falhas; Motor de indução; Análise de impedância; Falha incipiente; Fault diagnosis; Induction moto; Impedance analysis; Incipient fault

No campo da manutenção industrial, os métodos de monitorização automatizados são utilizados para fornecer diagnósticos aprofundados e evitar perdas através da análise de falhas. Consequentemente, os motores de indução trifásicos (MITs) têm sido objeto de muitos estudos nessa área, uma vez que acionam a maioria das cargas industriais. Apesar dos avanços nas técnicas de diagnóstico de MITs, ainda existem algumas lacunas de pesquisa na área de monitoramento, como, por exemplo, na filtragem de ruídos durante a amostragem e na detecção de falhas em seus primeiros estágios. Atualmente, o maior desafio das técnicas tradicionais (análise de vibração, acústica e corrente) tem sido identificar os sinais não estacionários e transientes, que são característicos das falhas incipientes, pois encontram-se mascarados por sinais complexos e ruidosos. Por outro lado, há abordagens que nunca foram amplamente exploradas na literatura quando comparadas com outras técnicas, como os métodos de diagnóstico por análise de impedância. Dessa forma, foi proposto um novo sistema de detecção de danos incipientes em rolamentos, baseado na injeção de sinais no enrolamento do MIT e leitura dos valores de impedância com a máquina em pleno funcionamento. Por sua vez, a injeção e a posterior leitura foram realizadas por um dispositivo minimamente invasivo, desenvolvido no escopo deste trabalho. A capacidade para filtragem de ruído e a eficácia do dispositivo para indicar danos incipientes foram testadas em rolamentos defeituosos e sob diferentes condições de funcionamento operacional. Além disso, foi desenvolvida uma nova metodologia de desgaste de rolamentos para simular danos em níveis abaixo dos encontrados na bibliografia atual. Os sinais teóricos de impedância do MIT com rolamentos defeituosos também foram simulados utilizando um modelo matemático no software Simulink e comparados com experimentos reais. Adicionalmente, a sensibilidade do equipamento foi comparada com a análise tradicional de vibração. Por fim, os resultados demonstraram a confiabilidade do sistema desenvolvido para a classificação de danos incipientes em rolamentos.