Diagnóstico de falhas em motores de combustão interna através da análise da assinatura elétrica do gerador acoplado
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/29588 |
Resumo: | Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia de diagnóstico de falhas em grupos motor-gerador de combustão interna utilizados na geração de energia elétrica através da técnica de análise da assinatura elétrica (ESA). Isto foi possível através da realização de ensaios experimentais num laboratório de modelo reduzido onde se tinha instalado um motor a diesel do tipo monocilindríco operando como máquina primária de um gerador síncrono. Lá foram simuladas algumas falhas, em ambas as máquinas, e colhidos os sinais elétricos de tensão e de corrente fornecidos pelo gerador. A partir disto procedeu-se a interpretação destes sinais em forma de espectro, com processamento via transformada rápida de Fourier (FFT), buscando divergência em suas características com outros oferecidos pelas máquinas na condição de normalidade, isto é, isenta de falha. Em seguida foi realizada uma exploração matemática das grandezas envolvidas, no sentido de representar cientificamente a metodologia. O resultado foi a identificação de padrões de falha típicos para cada tipo falha simulada, gerando como contribuição a abertura de uma nova linha de pesquisa da técnica ESA, que é a de identificação de problemas em motores de combustão interna. Isto também trouxe a possibilidade de correlacionar grandezas mecânicas e elétricas quando se utiliza o gerador como elemento transdutor de um motor numa operação acoplada. Ainda foi possível realizar aquisições de sinais em grupos motor-gerador de uma usina termelétrica com o intuito de buscar os padrões de falha observados nos ensaios experimentais e avaliar o comportamento do espectro elétrico fornecido por um motor do tipo multicilíndrico. |
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A partir disto procedeu-se a interpretação destes sinais em forma de espectro, com processamento via transformada rápida de Fourier (FFT), buscando divergência em suas características com outros oferecidos pelas máquinas na condição de normalidade, isto é, isenta de falha. Em seguida foi realizada uma exploração matemática das grandezas envolvidas, no sentido de representar cientificamente a metodologia. O resultado foi a identificação de padrões de falha típicos para cada tipo falha simulada, gerando como contribuição a abertura de uma nova linha de pesquisa da técnica ESA, que é a de identificação de problemas em motores de combustão interna. Isto também trouxe a possibilidade de correlacionar grandezas mecânicas e elétricas quando se utiliza o gerador como elemento transdutor de um motor numa operação acoplada. Ainda foi possível realizar aquisições de sinais em grupos motor-gerador de uma usina termelétrica com o intuito de buscar os padrões de falha observados nos ensaios experimentais e avaliar o comportamento do espectro elétrico fornecido por um motor do tipo multicilíndrico.This work presents the development of a diagnostic methodology of failure in groups generating internal combustion of electric energy by means of an electric signature analysis (ESA) technique. This was possible by conducting experimental tests in a small model laboratory where a single-cylinder diesel engine is installed as the primary machine of a synchronous generator. There were simulated some faults, both as machines, and collected the electrical signals of voltage and current supplied by the generator. From this, we performed an interpretation of these signals in the form of a spectrum, with fast Fourier transform (FFT) processing, seeking divergence in its characteristics with other components in conditions of normality, that is, fault- free. Then a mathematical exploration of the surrounding greatnesses was carried out, it does not have a sense of representing the methodology scientifically. The result was an identification of typical failure patterns for each type of simulated fault, generating as a contribution an opening of a new research line of the ESA technique, which is an identification of problems in internal combustion engines. This has also provided a possibility of correlating mechanical and electrical greatnesses when using the generator as a transducer element of a coupled load motor. It was also possible to perform signal acquisition in the motor-generator groups of a thermoelectric plant with the purpose of searching for the failure patterns observed in the experimental tests and evaluate the behavior of the electric spectrum provided by a multi-cylindrical motor.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia MecanicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia MecânicaAssinatura elétricaDetecção de falhasGerador síncronoMotor de combustão internaTécnica preditivaDiagnóstico de falhas em motores de combustão interna através da análise da assinatura elétrica do gerador acopladoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILTESE Phillip Luiz de Mendonca.pdf.jpgTESE Phillip Luiz de Mendonca.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1266https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/29588/5/TESE%20Phillip%20Luiz%20de%20Mendonca.pdf.jpg8aa13216ac013f4980da86fd05ecb18fMD55ORIGINALTESE Phillip Luiz de Mendonca.pdfTESE Phillip Luiz de Mendonca.pdfapplication/pdf14786369https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/29588/1/TESE%20Phillip%20Luiz%20de%20Mendonca.pdf45e7f97489c8a5baf3d02bcb6035bc4dMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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