Detección de fallas en un motor de inducción usando análisis de vibraciones mecánicas bajo distintos escenarios de carga

Este proyecto se desarrolló con el objeto de contribuir al proceso investigativo y al desarrollo de la industria nacional en el campo del mantenimiento predictivo y más específicamente en el análisis de vibraciones, participando activamente en los procesos de cambio para el progreso, soportados en l...

Full description

Autores:
Carvajal Suarez, Helmer Omar
Estupinan Lopez, Ivan Fernando
Tipo de recurso:
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Fecha de publicación:
2010
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
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OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/24355
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/24355
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Palabra clave:
Vibraciones mecánicas
Motores de inducción jaula de ardilla
Detección de fallas
Desbalanceo mecánico
Barras rotas
rodamientos
corto circuito en el estator.
Mechanical vibration
Induction motors squirrel cage
Mechanical unbalance
Broken bars
Shorted winding.
Rights
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description Este proyecto se desarrolló con el objeto de contribuir al proceso investigativo y al desarrollo de la industria nacional en el campo del mantenimiento predictivo y más específicamente en el análisis de vibraciones, participando activamente en los procesos de cambio para el progreso, soportados en la misión de la Universidad Industrial de Santander. Este trabajo de grado pretende determinar la condición actual de un motor eléctrico de inducción tipo jaula de ardilla, específicamente en: Fallas en rodamientos, desbalanceo, barras rotas y cortocircuito en el devanado del estator, usando señales de vibración cuando el motor opera en condiciones de carga. Para demostrar la capacidad de detección y determinación del grado de severidad se contó con un banco de pruebas dedicado para este tipo de estudios. Este banco ha sido adquirido con recursos de la VIE y h El indicador de falla corresponde a ciertos armónicos de la frecuencia de rotación que aparecen en la señal de vibración como respuesta a la condición anormal del equipo rotativo. Según la literatura disponible, la magnitud de los armónicos está relacionada directamente con la severidad de la falla y las frecuencias asociadas a cada una de las fallas estudiadas han sido plenamente identificadas. Se encontró gran concordancia entre lo expresado en la teoría y lo obtenido en la práctica, y se encontró que el análisis de vibraciones es una herramienta fundamental en el monitoreo de la condición de los motores de inducción tipo jaula de ardilla, presentando solo algunos inconvenientes en la detección de cortocircuito, puesto que no permite identificar patrones fiables para garantizar la detección de la falla.
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Este trabajo de grado pretende determinar la condición actual de un motor eléctrico de inducción tipo jaula de ardilla, específicamente en: Fallas en rodamientos, desbalanceo, barras rotas y cortocircuito en el devanado del estator, usando señales de vibración cuando el motor opera en condiciones de carga. Para demostrar la capacidad de detección y determinación del grado de severidad se contó con un banco de pruebas dedicado para este tipo de estudios. Este banco ha sido adquirido con recursos de la VIE y h El indicador de falla corresponde a ciertos armónicos de la frecuencia de rotación que aparecen en la señal de vibración como respuesta a la condición anormal del equipo rotativo. Según la literatura disponible, la magnitud de los armónicos está relacionada directamente con la severidad de la falla y las frecuencias asociadas a cada una de las fallas estudiadas han sido plenamente identificadas. Se encontró gran concordancia entre lo expresado en la teoría y lo obtenido en la práctica, y se encontró que el análisis de vibraciones es una herramienta fundamental en el monitoreo de la condición de los motores de inducción tipo jaula de ardilla, presentando solo algunos inconvenientes en la detección de cortocircuito, puesto que no permite identificar patrones fiables para garantizar la detección de la falla.PregradoIngeniero MecánicoThis project was developed whit the aim of contributing to the investigation and development to the national industry in the field of predictive maintenance and more specifically in the vibration analysis, participating actively in the processes of change for progress, supported in the Industrial University of Santander mission. This work also aims to determine the current condition of a squirrel cage induction motor, specifically: bearing failure, mechanical unbalance, broken bars and short circuit in the stator winding, using vibration signal when the engine operates under load conditions. To demonstrate the ability to detect and determine the severity level a dedicated test bed for such studies was built. This bank has been acquired with funds from the VIE and it´s part of the proposal "Fault detection in an induction motor using MCSA." Fault indicator corresponds to certain harmonics of the rotation frequency displayed on the vibration signal as response to the irregular condition of rotating equipment. According to the available literature, the magnitude of the harmonics is directly related to the severity of the fault and the frequencies associated with each of the faults studied have been fully identified. Strong agreement between the theory and practice was obtained, and it can be concluded that the vibration analysis is an essential tool in monitoring the condition of squirrel cage induction motor, presenting only a few drawbacks in short-circuit detection, since consistent identifying patterns to ensure reliable fault detection were not encountered.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicomecánicasIngeniería MecánicaEscuela de Ingeniería MecánicaVibraciones mecánicasMotores de inducción jaula de ardillaDetección de fallasDesbalanceo mecánicoBarras rotasrodamientoscorto circuito en el estator.Mechanical vibrationInduction motors squirrel cageMechanical unbalanceBroken barsShorted winding.Detección de fallas en un motor de inducción usando análisis de vibraciones mecánicas bajo distintos escenarios de cargaFault detection in an induction motor using mechanical vibration analysis under different load scenariosTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf927368https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/1c576b27-18bf-4ee9-96cc-f2b5ec1ea50b/downloadc419a76cd2e6d2e7d05f65cd760ffb24MD51Documento.pdfapplication/pdf4816332https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/40f3a86a-e0e4-4532-b272-afd2ae8a7170/downloadcb3a44d0564faaf22406c57be8a0dfa8MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf632137https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ea5d14e4-81c5-4198-a6d8-968d5465892e/download6fe24db10dbfb6648e4c4c03a38dec75MD5320.500.14071/24355oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/243552024-03-03 13:15:07.293http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co