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Diagnóstico e análise de avarias nos enrolamentos estatóricos de motores de indução trifásicos através da aplicação do método dos referenciais múltiplos

机译:应用多参考法诊断和分析三相异步电动机统计绕组故障

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摘要

O objectivo primordial deste trabalho é o de propor um novo método de diagnóstico de avarias nos enrolamentos estatóricos de motores de indução trifásicos, quando estes são alimentados quer por fontes de tensão sinusoidal quer por conversores de frequência com controlo directo de binário (DTC).No primeiro capítulo da dissertação, de natureza introdutória, são sintetizadas as principais causas, consequências e métodos de diagnóstico de avarias nos enrolamentos estatóricos dos motores de indução trifásicos. Aqui são enfatizadas as limitações encontradas no diagnóstico deste tipo de avaria recorrendo aos métodos tradicionais, bem como a necessidade de estudar o funcionamento de accionamentos eléctricos com DTC, hoje em dia bastante vulgarizados na indústria mas praticamente ignorados no domínio do diagnóstico de avarias. De seguida é desenvolvido um modelo matemático capaz de simular o comportamento de um motor de indução trifásico quando na presença de curtos-circuitos entre espiras nos enrolamentos estatóricos. Com base neste modelo matemático e em diversos ensaios experimentais, é estudada de forma aprofundada a ocorrência de curtos-circuitos entre espiras e as consequências introduzidas por esta avaria em diversas grandezas eléctricas que caracterizam o funcionamento do motor, com destaque para aquelas que podem ser calculadas com base nos sinais das correntes e tensões de alimentação. Face às limitações das técnicas de diagnóstico tradicionais, é desenvolvido e proposto um novo método de diagnóstico, designado por método dos referenciais múltiplos, capaz de ultrapassar tais limitações e diagnosticar eficazmente a avaria, de forma independente das condições de funcionamento do motor e do seu tipo de alimentação. Por último é demonstrado que o método dos referenciais múltiplos é facilmente integrável no sistema de controlo de um accionamento com DTC, abrindo a porta à concepção de sistemas de controlo/diagnóstico totalmente integrados e a um custo adicional praticamente nulo.
机译:这项工作的主要目的是提出一种诊断三相感应电动机静绕组故障的新方法,该故障是通过正弦电压源或带有直接转矩控制(DTC)的变频器馈电的。本文的第一章是导论性的,总结了诊断三相感应电动机静态绕组中故障的主要原因,后果和方法。在此,强调了使用传统方法诊断这种类型的故障时发现的局限性,以及研究具有DTC的电驱动器的功能的需要,如今在行业中已相当普遍,但在故障诊断领域却被忽略。接下来,开发了一种数学模型,该模型能够在静态绕组的匝间存在短路时模拟三相感应电动机的行为。基于此数学模型和几次实验测试,深入研究了匝间短路的发生以及这种故障在表征发动机运行的多个电量中带来的后果,重点是可以计算出的故障量基于电流和电源电压的信号。鉴于传统诊断技术的局限性,提出并提出了一种新的诊断方法,称为多参照法,该方法能够克服这些局限性并有效地诊断故障,而不管发动机的运行条件及其类型如何。饲料。最后,证明了多参考方法可以轻松地集成到DTC驱动器的控制系统中,这为完全集成的控制/诊断系统的设计打开了大门,并且几乎没有额外的成本。

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