Detecção da Avaria de Dente Quebrado em Caixa de Redução Utilizando Variáveis Elétricas de um Motor de Indução Acoplado

Autores

Palavras-chave:

Engrenagens, Manutenção, Monitoramento, Transformadas.

Resumo

Este trabalho apresenta a investigação de variáveis elétricas de um motor de indução, para o diagnóstico de dente quebrado em sistema de transmissão por engrenagens, buscando-se uma solução alternativa a análise por sinais de vibrações. Especificamente, a partir das medições de tensão, corrente e velocidade rotórica, pretende-se examinar a expressividade dos sinais de corrente, módulo do Vetor de Park, conjugado eletromagnético e potência instantânea na presença de uma avaria no engrenamento, aplicando-se como ferramentas de análise as transformadas de Fourier e Wavelet. Resultados experimentais são apresentados comparando as engrenagens em boas e más condições de funcionamento, avaliando-se a eficiência da detecção da avaria em ampla faixa de velocidade e carga da máquina, e comparando sinais de vibração e elétricos do motor.

Biografia do Autor

Alexander Patrick Chaves de Sena, UFPB/IFPE Caruaru

Possui mestrado em Engenharia Mecânica na área de mecatrônica pela Universidade Federal da Paraíba (2011),bacharelado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal da Paraíba (2010), Graduação em Automação industrial pelo Centro Federal de Educação Tecnológica da Paraíba (2008). Atualmente é aluno do programa de pós graduação da UFPB (doutorado na área mecatrônica).

Referências

ALBAN, L.E. (2002). Failure of Gears, In: ASM Handbook Vol. 11, Failure Analysis and Prevention. Materials Park: ASM International, 2909p.

ARAÚJO, R.S. Desgaste Prematuro e Falhas Recorrentes em Rolamentos de Motores de Indução Trifásicos Alimentados por Inversores de Frequência. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais, 2011. 127p. Dissertação Mestrado.

BENGHOZZI, A. et al. (2012). The Diagnosis of a Gearbox Transmission System Using Electrical Control Parameters. In: 18th International Conference on Automation and Computing, Loughborough: ICAC, pp.1-6.

BONALDI, E.L. Diagnóstico Preditivo de Avarias em motores de Indução Trifásicos com MCSA e Teoria de conjuntos Aproximados. Itajubá: Universidade Federal de Itajubá, 2005. 165p. Tese Doutorado.

DUDLEY, D.W. Handbook of Practical Gear Design. Washington: CRC Press, 1994. 688p.

FLORES, A.Q. et al. (2013). Gearbox Fault Detection by Wavelet and Spectrum Analysis of the Induction Motor Power. In: Electric Machines & Drives Conference, Chicago: IEMDC, pp.88-92.

FREITAS, I.S. et al. (2011). An Integration Algorithm For Induction Motor Stator Flux Estimation With Dc Offset Compensation. In: Brazilian Power Electronics Conference, Natal: COBEP 2011.

FUJIMOTO, R.Y. Diagnóstico Automático de Defeitos em Rolamentos Baseado em Lógica Fuzzy. São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2005. 158p. Dissertação Mestrado.

GARCIA, M.S. e SAVI, M.A. (2005). Analysis of Rotor Dynamics Defect Using Vibration Based Monitoring. In: 18th International Congress of Mechanical Engineering, Ouro Preto: COBEM 2005.

KAR, C. e MOHANTY, A.R. (2006a). Monitoring Gear Vibrations Through Motor Current Signature Analysis and Wavelet Transform. In: Mechanical Systems and Signal Processing, Vol.20, no.1, pp. 158-187.

KAR, C. e MOHANTY, A.R. (2006b). Multistage Gearbox Condition Monitoring Using Motor Current Signature Analysis and Kolmogorov–Smirnov Test. In: Journal of Sound and Vibration, Vol. 290, no. 1–2, pp. 337-368.

KAR, C. e MOHANTY, A.R. (2008). Vibration and Current Transient Monitoring for Gearbox Fault Detection Using Multiresolution Fourier Transform. In: Journal of Sound and Vibration, Vol. 311, no.1-2, pp. 109-132.

KIA, S.H. et al. (2007). Gearbox Monitoring Using Induction Machine Stator Current Analysis, Diagnostics for Electric Machines. In: IEEE International Symposium, pp.149-154.

KODA, F. Estudo da Fadiga de Contato em Engrenagens Cilíndricas de Dentes Retos. Curitiba: Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2009. 187p. Dissertação Mestrado.

MOHANTY, A.R. e KAR, C., (2006). Fault Detection in a Multistage Gearbox by Demodulation of Motor Current Waveform. In: IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol.53, no.4, pp.1285-1297.

NORTON, R.L. Projeto de máquinas: uma abordagem integrada. Porto Alegre: Bookman, 2004, 2a ed., 931p.

SOUSA, M.J. Estudo da Influência das Tensões Residuais na Fractura Catastrófica de Rodas Dentadas em Serviço. Bragança: Instituto Politécnico de Bragança, 2010. 88p. Dissertação Mestrado.

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Publicado

2017-09-20

Como Citar

Chaves de Sena, A. P. (2017). Detecção da Avaria de Dente Quebrado em Caixa de Redução Utilizando Variáveis Elétricas de um Motor de Indução Acoplado. CIENTEC - Revista De Ciência, Tecnologia E Humanidades Do IFPE, 9(1). Recuperado de https://revistas.ifpe.edu.br/cientec/article/view/19

Edição

v. 9 n. 1 (2017)

Seção

Artigo

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