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Sistema basado en microcontrolador de bajo costo para el monitoreo de condiciones de devanados estatóricos de motor síncrono de imán permanente

Autores: Pietrzak, Przemyslaw; Wolkiewicz, Marcin; Kotarski, Jan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Sistema basado en microcontrolador de bajo costo para el monitoreo de condiciones de devanados estatóricos de motor síncrono de imán permanente


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Motores síncronos de imán permanente
Fallas
Sistema basado en microcontrolador
Monitoreo de la condición del devanado del estator
Diagnóstico de fallas
Transductores de corriente

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 33

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los motores síncronos de imán permanente (PMSMs) han desempeñado un papel clave en los últimos años tanto en aplicaciones industriales como comerciales. A pesar de sus muchas ventajas significativas, como alta eficiencia, muy buena dinámica y alta densidad de potencia, estos tipos de motores son propensos a diversos tipos de fallas. Este artículo propone un sistema basado en microcontrolador de bajo costo para monitoreo de condiciones de devanado estatórico de PMSM y diagnóstico de fallas. Satisface la demanda creada por el uso de soluciones cada vez más económicas en aplicaciones industriales y comerciales. Se ha desarrollado una placa de circuito impreso (PCB) para medir las corrientes de fase del estator de PMSM, que se utilizan como señales de diagnóstico. Los componentes clave de esta PCB son los transductores de corriente LESR 6-NP de LEM. Se describe en detalle la adquisición y procesamiento de señales de diagnóstico utilizando un sistema integrado de bajo costo (NUCLEO-H7A3ZI-Q) con un núcleo ARM Cortex-M. Se implementa un algoritmo de diagnóstico de fallas basado en KNN impulsado por aprendizaje automático para detectar y clasificar fallas incipientes en el devanado estatórico de PMSM (cortocircuitos entre espiras). También se investigan los efectos de la gravedad de la falla y las condiciones de funcionamiento del motor en el proceso de extracción de síntomas. Los resultados de pruebas experimentales realizadas en un PMSM de 2.5 kW confirmaron la efectividad del sistema desarrollado.

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