Sistema inteligente para diagnóstico de falhas em rolamentos de motores de indução trifásicos via análise sonora

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lyra, Gabriela Jordão
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19360
Resumo: Three-phase induction motors are part of practically every industrial process, they are considered the core of the modern industry, however, like any other equipment, they are susceptible to faults, which can compromise the production and cause accidents if they are not rightfully monitored. The conventional techniques to detect faults in induction motors, for example, vibration and motor signature current analyses, have some degree of invasiveness. The purpose of this work is to develop a method totally non-invasive in order to detect and to diagnose faults in three-phase induction motor bearings through sound analysis from the motor in operation, using artificial neural network and Wavelet processing. The proposed methodology is based on the acquisition of the sound emission by an electronic dispositive, the decomposition of this acquired signal in details and approximation using the Multiresolution Wavelet Analysis (MWA), and finally, the evaluation of the statistical results of these details that will count as data input for a system of artificial networks of the Multilayer Perceptron type (MLP) and Radial Basis Function Network (RBFN). The proposed technique was tested, validated and experimentally trained using a bench test. As an outcome, the MLP presented an average of 97% of matching results in the detection, and the RFB presented an average of 90%.
id UFPB_0d5de2f3547d00ace7fa57fc5e7b8f47
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpb.br:123456789/19360
network_acronym_str UFPB
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository_id_str
spelling Sistema inteligente para diagnóstico de falhas em rolamentos de motores de indução trifásicos via análise sonoraMotor de indução trifásicoRede Neural ArtificialProcessamento de sinal de somAnálise multiresolução waveletThree-phase induction motorArtificial neural networksSound signal processingWavelet multiresolution analysis.CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThree-phase induction motors are part of practically every industrial process, they are considered the core of the modern industry, however, like any other equipment, they are susceptible to faults, which can compromise the production and cause accidents if they are not rightfully monitored. The conventional techniques to detect faults in induction motors, for example, vibration and motor signature current analyses, have some degree of invasiveness. The purpose of this work is to develop a method totally non-invasive in order to detect and to diagnose faults in three-phase induction motor bearings through sound analysis from the motor in operation, using artificial neural network and Wavelet processing. The proposed methodology is based on the acquisition of the sound emission by an electronic dispositive, the decomposition of this acquired signal in details and approximation using the Multiresolution Wavelet Analysis (MWA), and finally, the evaluation of the statistical results of these details that will count as data input for a system of artificial networks of the Multilayer Perceptron type (MLP) and Radial Basis Function Network (RBFN). The proposed technique was tested, validated and experimentally trained using a bench test. As an outcome, the MLP presented an average of 97% of matching results in the detection, and the RFB presented an average of 90%.NenhumaOs motores de indução trifásicos estão presentes em praticamente todos os processos industriais, sendo considerados a espinha dorsal da indústria moderna, mas, como qualquer outro equipamento, são vulneráveis a falhas, as quais, se não forem devidamente monitoradas, podem comprometer a produção e causar acidentes. As técnicas convencionais de detecção de falhas em motores de indução, por exemplo, análise da vibração e análise da corrente de armadura possuem certo grau de invasividade. A proposta desse trabalho é o desenvolvimento de um método totalmente não-invasivo para detecção e diagnóstico de falhas em rolamentos de motores de indução trifásicos através da análise do som emitido pelo motor em funcionamento, usando rede neural artificial e processamento Wavelet. A metodologia proposta baseia-se na aquisição da emissão sonora por um dispositivo eletrônico, na decomposição desse sinal adquirido em detalhes e aproximações utilizando a técnica Análise Wavelet Multiresolução (AWM) e por fim, o levantamento dos resultados estatísticos desses detalhes que servirão como entrada de dados para um sistema de redes neurais artificiais que serão do tipo Perceptron Multicamadas (PMC) e Rede de Função de Base Radial (RBF). A técnica proposta foi testada, validada e treinada experimentalmente usando uma bancada de testes. Como resultado a PMC apresentou uma média de 97% de acerto na detecção e a RBF apresentou uma média de 90% de acerto.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBLima Filho, Abel Cavalcantehttp://lattes.cnpq.br/0801399035139894Lyra, Gabriela Jordão2021-02-10T12:29:11Z2019-09-232021-02-10T12:29:11Z2019-07-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19360porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-08-13T20:12:14Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/19360Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2021-08-13T20:12:14Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
dc.title.none.fl_str_mv Sistema inteligente para diagnóstico de falhas em rolamentos de motores de indução trifásicos via análise sonora
title Sistema inteligente para diagnóstico de falhas em rolamentos de motores de indução trifásicos via análise sonora
spellingShingle Sistema inteligente para diagnóstico de falhas em rolamentos de motores de indução trifásicos via análise sonora
Lyra, Gabriela Jordão
Motor de indução trifásico
Rede Neural Artificial
Processamento de sinal de som
Análise multiresolução wavelet
Three-phase induction motor
Artificial neural networks
Sound signal processing
Wavelet multiresolution analysis.
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Sistema inteligente para diagnóstico de falhas em rolamentos de motores de indução trifásicos via análise sonora
title_full Sistema inteligente para diagnóstico de falhas em rolamentos de motores de indução trifásicos via análise sonora
title_fullStr Sistema inteligente para diagnóstico de falhas em rolamentos de motores de indução trifásicos via análise sonora
title_full_unstemmed Sistema inteligente para diagnóstico de falhas em rolamentos de motores de indução trifásicos via análise sonora
title_sort Sistema inteligente para diagnóstico de falhas em rolamentos de motores de indução trifásicos via análise sonora
author Lyra, Gabriela Jordão
author_facet Lyra, Gabriela Jordão
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Lima Filho, Abel Cavalcante
http://lattes.cnpq.br/0801399035139894
dc.contributor.author.fl_str_mv Lyra, Gabriela Jordão
dc.subject.por.fl_str_mv Motor de indução trifásico
Rede Neural Artificial
Processamento de sinal de som
Análise multiresolução wavelet
Three-phase induction motor
Artificial neural networks
Sound signal processing
Wavelet multiresolution analysis.
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic Motor de indução trifásico
Rede Neural Artificial
Processamento de sinal de som
Análise multiresolução wavelet
Three-phase induction motor
Artificial neural networks
Sound signal processing
Wavelet multiresolution analysis.
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description Three-phase induction motors are part of practically every industrial process, they are considered the core of the modern industry, however, like any other equipment, they are susceptible to faults, which can compromise the production and cause accidents if they are not rightfully monitored. The conventional techniques to detect faults in induction motors, for example, vibration and motor signature current analyses, have some degree of invasiveness. The purpose of this work is to develop a method totally non-invasive in order to detect and to diagnose faults in three-phase induction motor bearings through sound analysis from the motor in operation, using artificial neural network and Wavelet processing. The proposed methodology is based on the acquisition of the sound emission by an electronic dispositive, the decomposition of this acquired signal in details and approximation using the Multiresolution Wavelet Analysis (MWA), and finally, the evaluation of the statistical results of these details that will count as data input for a system of artificial networks of the Multilayer Perceptron type (MLP) and Radial Basis Function Network (RBFN). The proposed technique was tested, validated and experimentally trained using a bench test. As an outcome, the MLP presented an average of 97% of matching results in the detection, and the RFB presented an average of 90%.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-09-23
2019-07-28
2021-02-10T12:29:11Z
2021-02-10T12:29:11Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19360
url https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19360
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UFPB
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UFPB
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
instname_str Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron_str UFPB
institution UFPB
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
repository.mail.fl_str_mv diretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.br
_version_ 1801842967536730112