Detección Avanzada de Fallos y Análisis de Severidad de Barras de Rotor Roto en Motores de Inducción: Estudio Comparativo de Clasificación y Características Usando Técnicas de Reducción de Dimensionalidad
Autores: Kumar, Rahul R.; Waisale, Litili O.; Tamata, Jiuta L.; Tortella, Andrea; H. Kia, Shahin; Andriollo, Mauro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Detección Avanzada de Fallos y Análisis de Severidad de Barras de Rotor Roto en Motores de Inducción: Estudio Comparativo de Clasificación y Características Usando Técnicas de Reducción de Dimensionalidad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Investigación experimental
Fallos en barras rotoras rotas
Motor de inducción de jaula de ardilla
Severidades de fallos
Espectros de frecuencia
Frecuencias características de fallos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta una investigación experimental sobre la detección y clasificación de fallas en barras rotoras rotas (BRB) en un motor de inducción de jaula de ardilla de 1.1 kW en diversas condiciones de carga y severidades de falla: 1.5 BRBs, 2 BRBs, 2.5 BRBs y 3 BRBs. Se utilizaron el análisis de firma de corriente del motor (MCSA), la transformada rápida de Fourier (FFT) y el enfoque extendido del vector de Park (EPVA) para explorar los espectros de frecuencia e identificar las frecuencias de falla características (CFF) asociadas con las fallas de BRB. Tras esta exploración, se utilizó la corriente del vector de Park extendido (EPV) para calcular 15 características estadísticas en el dominio del tiempo, que fueron sometidas a un análisis exploratorio de datos utilizando análisis de componentes principales (PCA), análisis de componentes curvilíneos (CCA) y análisis de componentes independientes (ICA), deduciendo la dimensionalidad intrínseca a 3. Posteriormente, se llevó a cabo la clasificación utilizando enfoques tanto neuronales como no neuronales para evaluar la firma saludable así como las severidades de falla de BRB. El modelo PCA-SDNN logró la mayor precisión, demostrando su idoneidad para la detección precisa y en tiempo real de fallas en motores industriales de inducción. Este estudio demuestra la efectividad de integrar MCSA, EPVA, reducción de dimensionalidad y aprendizaje automático para un diagnóstico robusto de fallas en motores de inducción.
Descripción
Este artículo presenta una investigación experimental sobre la detección y clasificación de fallas en barras rotoras rotas (BRB) en un motor de inducción de jaula de ardilla de 1.1 kW en diversas condiciones de carga y severidades de falla: 1.5 BRBs, 2 BRBs, 2.5 BRBs y 3 BRBs. Se utilizaron el análisis de firma de corriente del motor (MCSA), la transformada rápida de Fourier (FFT) y el enfoque extendido del vector de Park (EPVA) para explorar los espectros de frecuencia e identificar las frecuencias de falla características (CFF) asociadas con las fallas de BRB. Tras esta exploración, se utilizó la corriente del vector de Park extendido (EPV) para calcular 15 características estadísticas en el dominio del tiempo, que fueron sometidas a un análisis exploratorio de datos utilizando análisis de componentes principales (PCA), análisis de componentes curvilíneos (CCA) y análisis de componentes independientes (ICA), deduciendo la dimensionalidad intrínseca a 3. Posteriormente, se llevó a cabo la clasificación utilizando enfoques tanto neuronales como no neuronales para evaluar la firma saludable así como las severidades de falla de BRB. El modelo PCA-SDNN logró la mayor precisión, demostrando su idoneidad para la detección precisa y en tiempo real de fallas en motores industriales de inducción. Este estudio demuestra la efectividad de integrar MCSA, EPVA, reducción de dimensionalidad y aprendizaje automático para un diagnóstico robusto de fallas en motores de inducción.