La tensión de secuencia cero supera a MCSA-STFT para un diagnóstico robusto de fallos por cortocircuito entre devanados en motores de inducción trifásicos: un estudio comparativo
Autores: Houili, Mouhamed; Sahraoui, Mohamed; Marques Cardoso, Antonio J.; Alloui, Abdeldjalil
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
La tensión de secuencia cero supera a MCSA-STFT para un diagnóstico robusto de fallos por cortocircuito entre devanados en motores de inducción trifásicos: un estudio comparativo
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Motores de inducción
Fallas
Devanado del estator
Cortocircuitos entre devanados
Análisis de la Firma de Corriente del Motor
Voltaje de secuencia cero
Licencia
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Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Los motores de inducción trifásicos son ampliamente adoptados en sistemas industriales debido a su robustez, facilidad de mantenimiento y operación simple. Sin embargo, son propensos a varios tipos de fallas, notablemente las fallas en el devanado del estator. Investigaciones previas indican que el 20-40% de las fallas de motores de inducción trifásicos están relacionadas con el estator, siendo los cortocircuitos entre devanados una de las principales causas. Estas fallas pueden representar riesgos significativos tanto para el motor como para el equipo conectado. Por lo tanto, la detección temprana de fallas por cortocircuito entre devanados (ITSC) es esencial para prevenir fallos en el sistema y mejorar la seguridad y fiabilidad de las operaciones industriales. Este documento presenta una investigación comparativa de dos metodologías de diagnóstico distintas para la detección de fallas ITSC en motores de inducción. La primera metodología se basa en un Análisis de Firma de Corriente del Motor (MCSA) utilizando la transformada de Fourier de corto tiempo (STFT) para el monitoreo en tiempo real de armónicos relacionados con fallas. La segunda metodología se centra en el monitoreo de la tensión de secuencia cero (ZSV). Los hallazgos de varias pruebas experimentales realizadas en un motor de inducción trifásico de 1.1 kW en una variedad de condiciones de operación destacan el rendimiento superior del método ZSV con respecto al método STFT basado en MCSA en términos de fiabilidad, rapidez y precisión para el diagnóstico de fallas ITSC.
Descripción
Los motores de inducción trifásicos son ampliamente adoptados en sistemas industriales debido a su robustez, facilidad de mantenimiento y operación simple. Sin embargo, son propensos a varios tipos de fallas, notablemente las fallas en el devanado del estator. Investigaciones previas indican que el 20-40% de las fallas de motores de inducción trifásicos están relacionadas con el estator, siendo los cortocircuitos entre devanados una de las principales causas. Estas fallas pueden representar riesgos significativos tanto para el motor como para el equipo conectado. Por lo tanto, la detección temprana de fallas por cortocircuito entre devanados (ITSC) es esencial para prevenir fallos en el sistema y mejorar la seguridad y fiabilidad de las operaciones industriales. Este documento presenta una investigación comparativa de dos metodologías de diagnóstico distintas para la detección de fallas ITSC en motores de inducción. La primera metodología se basa en un Análisis de Firma de Corriente del Motor (MCSA) utilizando la transformada de Fourier de corto tiempo (STFT) para el monitoreo en tiempo real de armónicos relacionados con fallas. La segunda metodología se centra en el monitoreo de la tensión de secuencia cero (ZSV). Los hallazgos de varias pruebas experimentales realizadas en un motor de inducción trifásico de 1.1 kW en una variedad de condiciones de operación destacan el rendimiento superior del método ZSV con respecto al método STFT basado en MCSA en términos de fiabilidad, rapidez y precisión para el diagnóstico de fallas ITSC.