Algoritmo de detección de fallas para motores trifásicos tipo jaula de ardilla basado en el análisis de componente principales

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Título : Algoritmo de detección de fallas para motores trifásicos tipo jaula de ardilla basado en el análisis de componente principales
Autor : Orellana Pinzón, Cesar Humberto
Director de Tesis: Ortiz Matos, Leony
Resumen traducido: This research aims to detect faults in three-phase squirrel cage motors using a fault detection algorithm based on Principal Component Analysis in Matlab. The method is based on forced training through normalized historical data of all measurable or recorded variables in a squirrel cage induction motor. The study was performed by PLECS-Matlab co-simulation, establishing control limits through the ratio of the variances of the principal components and Hotelling’s T² distribution, proposing an ellipsoid threshold separating the normal operating regime from the fault regime. For data logging in fault operation, a fault injection system was developed on the electrical diagram of the squirrel cage induction motor model, proposing three characteristics faults: eccentricity, stator harmonics, and rotor bar breakage. The algorithm was validated with a 10% and 90% failure rate, managing to detect 100% of failures from its first rates. Furthermore, the same results were obtained with measured in the field.
Resumen : En la presente investigación tiene como objetivo detectar fallas en motores trifásicos tipo jaula de ardilla, mediante el uso de un algoritmo de detección de fallos basado en Análisis de Componentes Principales en Matlab. El método se basa en el entrenamiento forzado a través de datos históricos normalizados de todas las variables medibles o registradas en un motor de inducción tipo jaula de ardilla. El estudio se realizó mediante co-simulación PLECS-Matlab, estableciendo límites de control por medio del cociente de las varianzas de los componentes principales y la distribución T² de Hotelling, proponiendo un umbral elipsoide que separa el régimen de funcionamiento normal del régimen de falla. Para el registro de datos en funcionamiento de falla se desarrolló un sistema de inyección de fallas en el esquema eléctrico del modelo del motor de inducción tipo jaula de ardilla, proponiendo tres fallas características: la excentricidad, los armónicos en el estator y la ruptura de la barra del rotor. El algoritmo se validó con el índice de falla al 10% y 90%, logrando detectar el 100% de fallas desde sus primeros índices. Además, se obtuvo los mismos resultados con datos medidos en campo.
Palabras clave : ELECTRICIDAD
ANÁLISIS DE REDES ELÉCTRICAS
FALSOS NEGATIVOS
FALLAS DE SISTEMAS (INGENIERÍA)
REDES ELÉCTRICAS
Fecha de publicación : ene-2023
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/26724
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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