Los sensores aplicados a la detección de fallas en rodamientos en motores de inducción trifásicos
Autores: Lucas, Guilherme Beraldi; de Castro, Bruno Albuquerque; Serni, Paulo José Amaral; Riehl, Rudolf Ribeiro; Andreoli, André Luiz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Los sensores aplicados a la detección de fallas en rodamientos en motores de inducción trifásicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Motores de inducción
Rodamientos
Detección de fallas
Sensores
Análisis de vibraciones
Técnica de infrarrojos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los Motores de Inducción Trifásicos (TIMs) son ampliamente aplicados en industrias. Por lo tanto, existe la necesidad de reducir los costos operativos y de mantenimiento ya que sus paradas pueden afectar las líneas de producción y llevar a pérdidas financieras. Entre todos los componentes de los TIM, los rodamientos son cruciales en la operación de la máquina una vez que acoplan el rotor al marco del motor. Además, están constantemente sometidos a fricción y desgaste mecánico. En consecuencia, representan alrededor del 41% de las fallas del motor, según el IEEE. En este contexto, varios estudios han buscado desarrollar sistemas de monitoreo basados en diferentes tipos de sensores. Por lo tanto, considerando la alta demanda, este artículo tiene como objetivo presentar el estado del arte de los últimos cinco años en cuanto a las técnicas de detección basadas en análisis de corriente, vibración e infrarrojos, que se caracterizan como herramientas prometedoras para realizar la detección de fallas en los rodamientos. El análisis de corriente y vibración son herramientas poderosas para evaluar daños en la pista interna, pista externa, jaulas y elementos rodantes de los rodamientos. Estas técnicas de detección utilizan sensores de corriente como los basados en efecto Hall, bobinas de Rogowski y transformadores de corriente, o sensores de vibración como acelerómetros. La efectividad de estas técnicas se debe a los modelos previamente desarrollados, que relacionan las frecuencias de corriente y vibración con el origen de la falla. Por lo tanto, este artículo también presenta la modelización matemática de fallas en los rodamientos para estas técnicas. La técnica infrarroja se basa en la emisión de calor, y se desarrollaron varias técnicas de procesamiento de imágenes para optimizar la detección de fallas en los rodamientos, que se presentan en esta revisión. Finalmente, este trabajo es una contribución para empujar los límites del área de diagnóstico de fallas en los rodamientos.
Descripción
Los Motores de Inducción Trifásicos (TIMs) son ampliamente aplicados en industrias. Por lo tanto, existe la necesidad de reducir los costos operativos y de mantenimiento ya que sus paradas pueden afectar las líneas de producción y llevar a pérdidas financieras. Entre todos los componentes de los TIM, los rodamientos son cruciales en la operación de la máquina una vez que acoplan el rotor al marco del motor. Además, están constantemente sometidos a fricción y desgaste mecánico. En consecuencia, representan alrededor del 41% de las fallas del motor, según el IEEE. En este contexto, varios estudios han buscado desarrollar sistemas de monitoreo basados en diferentes tipos de sensores. Por lo tanto, considerando la alta demanda, este artículo tiene como objetivo presentar el estado del arte de los últimos cinco años en cuanto a las técnicas de detección basadas en análisis de corriente, vibración e infrarrojos, que se caracterizan como herramientas prometedoras para realizar la detección de fallas en los rodamientos. El análisis de corriente y vibración son herramientas poderosas para evaluar daños en la pista interna, pista externa, jaulas y elementos rodantes de los rodamientos. Estas técnicas de detección utilizan sensores de corriente como los basados en efecto Hall, bobinas de Rogowski y transformadores de corriente, o sensores de vibración como acelerómetros. La efectividad de estas técnicas se debe a los modelos previamente desarrollados, que relacionan las frecuencias de corriente y vibración con el origen de la falla. Por lo tanto, este artículo también presenta la modelización matemática de fallas en los rodamientos para estas técnicas. La técnica infrarroja se basa en la emisión de calor, y se desarrollaron varias técnicas de procesamiento de imágenes para optimizar la detección de fallas en los rodamientos, que se presentan en esta revisión. Finalmente, este trabajo es una contribución para empujar los límites del área de diagnóstico de fallas en los rodamientos.