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Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI
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Vol. 12. Núm. 3.
Páginas 292-303 (julio - septiembre 2015)
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Vol. 12. Núm. 3.
Páginas 292-303 (julio - septiembre 2015)
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Algoritmo robusto para el diagnóstico de fallas eléctricas en el motor de inducción trifásico basado en herramientas espectrales y ondeletas.
Robust algorithm for electric fault diagnosis in the three phase induction machine based on spectral and wavelet tools.
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Francisco Javier Villalobos-Piñaa,1,
Autor para correspondencia
fvillalobos@mail.ita.mx

Autor para correspondencia. Tel.: (+52)-449-9105002 Ext. 183,184 y 106. Tel.: (+52)-444-8173381.
, Ricardo Alvarez-Salasb
a Instituto Tecnológico de Aguascalientes, Aguascalientes Ags. 20240, México
b Universidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, SLP. 78290, México
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Resumen

En este trabajo se presenta un conjunto de herramientas basadas en la transformada rápida de Fourier (TRF) y la transformada discreta ondeleta (TDO) Haar, Daubechies y Coiflet utilizando el módulo del vector espacial instantáneo (VEI) de las corrientes de estator del motor de inducción trifásico para diagnosticar fallas en el estator y en el rotor. Se efectu¿a un estudio en simulación y una validación experimental de fallas eléctricas del estator para cortocircuito entre espiras de un mismo devanado y problemas de fisura de barra y anillo de cortocircuito de rotor. El objetivo del trabajo es contar con una herramienta de tipo no invasiva que permita efectuar el diagnóstico de fallas incipientes (con un carácter preventivo) con el fin de evitar pérdidas económicas importantes en diferentes procesos industriales que utilizan máquinas de inducción aprovechando para ello las virtudes que ofrece la TRF y la TDO mediante el análisis de las firmas de corriente del estator del motor de inducción (MI), así como el diagnóstico de fallas drásticas con fines correctivos.

Palabras clave:
Diagnóstico de fallas
motores de inducción
vector espacial instantáneo
transformada rápida de Fourier
ondeletas.
Abstract

This work present a group of tools based on the fast Fourier transform (FFT) and Haar, Daubechies and Coiflet discrete wavelet transform (DWT), using the Park's instantaneous space phasor module (ISP) of the three phase induction machine stator currents for electric stator and rotor fault diagnosis. A simulation and experimental validation for inter-turn stator short-circuit electric fault and end-ring broken rotor fault diagnosis was performed. The main objective of the work is to perform a non invasive electric fault diagnosis to avoid economical losses in the industrial process using the advantages of spectral and wavelet tools.

Keywords:
Fault diagnosis
induction machines
instantaneous space phasor
fast Fourier transform
wavelets.
Referencias
[Bellini et al., 2008]
A. Bellini, F. Filippetti, C. Tassoni, A.G. Capolino.
Advances in diagnostic techniques for induction machines.
IEEE Transactions on Industrial Electronics, 55 (December 2008), pp. 4109-4126
[Blanke et al., 2003]
M. Blanke, M. Kinnaert, J. Lunze, M. Staroswiecki.
Diagnosis and Fault-Tolerant Control.
Second Edition, Springer Verlag, (2003),
[Bonnet and Yung, 2008]
A.H. Bonnet, C. Yung.
Increased efficiency versus increased realiability.
IEEE Transactions on Industrial Applications, 14 (January-February 2008), pp. 29-36
[Cardoso and Saravia, 1993]
A.J.M. Cardoso, E.S. Saravia.
Computer-aided detection of airgap eccentricity in operating three-phase induction motors by Park's vector approach.
IEEE Transactions on Industry Applications, 29 (September 1993), pp. 897-901
[Cruz and Cardoso, 2005]
S. Cruz, A.J.M. Cardoso.
Multiple reference frames theory: A new method for the diagnosis of stator faults in three-phase induction motors.
IEEE Transactions on Energy Conversion, 20 (2005), pp. 289-299
[Cruz and Cardoso, 1999]
S.M.A. Cruz, A.J.M. Cardoso.
Rotor cage fault diagnosis in three-phase induction motors by extended Park's vector approach.
Industry Applications Conference, 3 (1999), pp. 1929-1934
[Cruz and Cardoso, 2001]
S.M.A. Cruz, A.J.M. Cardoso.
Stator winding fault diagnosis in three-phase synchronous and asynchronous motors, by the extended Park's vector approach.
IEEE Transcations on Industry Applications, 37 (September 2001), pp. 1227-1233
[de Angelo et al., 2007]
C.H. de Angelo, G.R. Bossio, S.J. Giaccone, J.A. Solsona, M.I. Valla, G.O. García.
Una estrategia basada en modelos para el diagnóstico de fallas en el estator del motor de inducción.
Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 4 (Julio 2007), pp. 107-115
[Drif and Cardoso, 2006]
Drif, M., Cardoso, A.J. M., November 2006. Airgap eccentricity fault diagnosis, in three-phase induction motors, by complex apparent power singature analysis. International Simposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion SPEEDAM, S35-18 S35-22.
[Fuente et al., 2007]
M.J. Fuente, E. Moya, G.I.S. Palmero.
Esquema de detección de fallos difuso basado en modelado lingüístico-preciso de un motor de inducción.
Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 4 (Abril 2007), pp. 72-80
[Krause et al., 2002]
Krause, P.C., Wasynczuk, O., Sudhoff, S.D., 2002. Analysis of Electric Machinery and Drive Systems, Second Edition. IEEE Press and Wiley Interscience, EE. UU.
[Magallán et al., 2009]
G.A. Magallán, C.H. de Angelo, G.O. García.
Eliminación de interferencia armónica para la detección de fallas en motores eléctricos.
Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 6 (Abril 2009), pp. 89-97
[Milanez and Emanuel, 2003]
D.L. Milanez, A.E. Emanuel.
The instantaneous-spacephasor a powerful diagnosis tool.
IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 52 (February 2003), pp. 143-148
[Mujica and Espinoza-Pérez, 2014]
H. Mujica, G. Espinoza-Pérez.
Control no lineal basado en pasividad de motores de inducción para alto desempeño dinámico.
Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial, 11 (2014), pp. 32-43
[Nandi et al., 2005]
S. Nandi, H.A. Toliyat, X. Li.
Condition monitoring and fault diagnosis of electrical motors a review.
IEEE Transactions on Energy Conversion, 20 (December 2005), pp. 719-729
[Puig et al., 2004]
V. Puig, J. Quevedo, T. Escobet, B. Morcego, C. Ocampo.
Control tolerante a fallos (parte i): fundamentos y diagnóstico de fallos.
Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 1 (Abril 2004), pp. 15-31
[Razik et al., 2009]
H. Razik, M.B. de Rossiter Correa, E.R.C. de Silva.
A novel monitoring of load level and broken bar fault severity applied to squirrelcage induction motors using a genetic algorithm.
IEEE Transactions on Industrial Electronics, 55 (November 2009), pp. 4615-4626
[Toliyat et al., 2013]
H. Toliyat, S. Nandi, S. Choi, H. Meshing-Kelk.
Electrical Machines.
1st Edition, CRC Press, (2013),
[Trigeassou, 2011]
J. Trigeassou.
Electrical Machines Diagnosis.
1st Edition, Wiley, (2011),
[Verde et al., 2013]
C. Verde, S. Gentil, R. Morales-Méndez.
Monitoreo y diagnóstico automático de fallas en sistemas dinámicos.
1st Edition, Trillas México, (2013),
[Verucchi and Acosta, 2007]
C.J. Verucchi, G.G. Acosta.
Técnicas de detección y diagnóstico de fallos en máquinas electricas de inducción.
IEEE Latin America, 7 (March 2007), pp. 41-49
[Walker, 2008]
J. Walker.
A Primer on Wavelets and Their Scientific Applications.
2nd Edition, Chapman & Hall/CRC, (2008),

URL: www.ita.mx (Francisco Javier Villalobos-Piña), http://ciep.ing.uaslp.mx/electrica/ (Ricardo Alvarez-Salas)

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