Classificador inteligente para falhas mecânicas em motores de indução trifásicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Gabriel Cianni de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/265542
Resumo: Os motores de indução são um dos equipamentos mais relevantes para a indústria moderna devido a sua alta aplicabilidade e seu elevado rendimento energético. Em condições inadequadas de operação, como temperatura ou pressão elevada, vibrações ininterruptas e variações de carga, os motores tendem a aumentar a suscetibilidade a falhas externas e internas, acarretando em uma contração na sustentabilidade econômica do processo fabril e tornando-se uma fonte de vibrações excessivas, o que para análise estrutural pode ser fontes de risco a segurança de todo o ambiente no qual é instalado e seus arredores. Este trabalho tem como objetivo elaborar um sistema de diagnóstico para falhas mecânicas de motores de indução trifásico, utilizando sinais de vibração do maquinário provenientes base de dados MaFaulDa, para produzir um estudo comparativo de algoritmos inteligentes, como redes neurais artificiais, Florestas aleatórias, Adaboost, regressão logística e XGBoost utilizando características extraídas das séries temporais: índices de entropia, curtose, amplitude média, magnitude espectral média, máxima, sua centróide, em um sistema de segmentação de 10 ms. Avaliando duas técnicas para a otimização de hiperparâmetros - Algoritmos genéticos e a pesquisa randômica. Obtendo um teor de generalização em sua topologia final, indicado pela métrica de accuracy acima de 98%, adequando-se a faixa de valores dos modelos referencias na área.
id UFRGS-2_3b91a1d7de7e1fb5b9077143cf755a21
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/265542
network_acronym_str UFRGS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFRGS
repository_id_str
spelling Oliveira, Gabriel Cianni deBalbinot, Alexandre2023-09-30T03:41:54Z2023http://hdl.handle.net/10183/265542001170738Os motores de indução são um dos equipamentos mais relevantes para a indústria moderna devido a sua alta aplicabilidade e seu elevado rendimento energético. Em condições inadequadas de operação, como temperatura ou pressão elevada, vibrações ininterruptas e variações de carga, os motores tendem a aumentar a suscetibilidade a falhas externas e internas, acarretando em uma contração na sustentabilidade econômica do processo fabril e tornando-se uma fonte de vibrações excessivas, o que para análise estrutural pode ser fontes de risco a segurança de todo o ambiente no qual é instalado e seus arredores. Este trabalho tem como objetivo elaborar um sistema de diagnóstico para falhas mecânicas de motores de indução trifásico, utilizando sinais de vibração do maquinário provenientes base de dados MaFaulDa, para produzir um estudo comparativo de algoritmos inteligentes, como redes neurais artificiais, Florestas aleatórias, Adaboost, regressão logística e XGBoost utilizando características extraídas das séries temporais: índices de entropia, curtose, amplitude média, magnitude espectral média, máxima, sua centróide, em um sistema de segmentação de 10 ms. Avaliando duas técnicas para a otimização de hiperparâmetros - Algoritmos genéticos e a pesquisa randômica. Obtendo um teor de generalização em sua topologia final, indicado pela métrica de accuracy acima de 98%, adequando-se a faixa de valores dos modelos referencias na área.Induction motors are one of the most relevant equipment in modern industry due to their high applicability and energy efficiency. Under inadequate operating conditions, such as high temperature or pressure, uninterrupted vibrations and load variations, motors tend to increase their susceptibility to external and internal failures, resulting in a contraction in the economic sustainability of the manufacturing process and becoming a source of excessive vibrations, which is for structural analysis a risk source to the entire environment safety. This work aims to develop a diagnostic system for mechanical failures of three-phase induction motors, using machinery vibration signals from the MaFaulDa database, to elaborate a comparative study of intelligent algorithms, such as artificial neural networks, Random Forests, Adaboost, logistic regression and XGBoost. Extracting features from the time series such as entropy, kurtosis, mean amplitude, average spectral magnitude, its maximum and its centroid, in a 10 ms segmentation system. Evaluating the best two techniques for hyperparameter optimization - Genetic Algorithms and Random Search. Obtaining a generalization content in its final topology, indicated by the accuracy metric above 98%, fitting in the range of values of the area’s reference models.application/pdfporMotor de induçãoDiagnóstico de falhasAprendizado de máquinaVibração : MediçãoIntelligent modelsComputational intelligenceThree-phase induction motorsPredictive maintenanceClassificador inteligente para falhas mecânicas em motores de indução trifásicosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPorto Alegre, BR-RS2023Engenharia Elétricagraduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001170738.pdf.txt001170738.pdf.txtExtracted Texttext/plain143391http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/265542/2/001170738.pdf.txt32e8668d0032de96caf1a3c2a654108eMD52ORIGINAL001170738.pdfTexto completoapplication/pdf11758317http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/265542/1/001170738.pdf0439f94d96615d986c0d7c5e417e8cb4MD5110183/2655422023-10-01 03:38:41.136881oai:www.lume.ufrgs.br:10183/265542Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2023-10-01T06:38:41Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Classificador inteligente para falhas mecânicas em motores de indução trifásicos
title Classificador inteligente para falhas mecânicas em motores de indução trifásicos
spellingShingle Classificador inteligente para falhas mecânicas em motores de indução trifásicos
Oliveira, Gabriel Cianni de
Motor de indução
Diagnóstico de falhas
Aprendizado de máquina
Vibração : Medição
Intelligent models
Computational intelligence
Three-phase induction motors
Predictive maintenance
title_short Classificador inteligente para falhas mecânicas em motores de indução trifásicos
title_full Classificador inteligente para falhas mecânicas em motores de indução trifásicos
title_fullStr Classificador inteligente para falhas mecânicas em motores de indução trifásicos
title_full_unstemmed Classificador inteligente para falhas mecânicas em motores de indução trifásicos
title_sort Classificador inteligente para falhas mecânicas em motores de indução trifásicos
author Oliveira, Gabriel Cianni de
author_facet Oliveira, Gabriel Cianni de
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Oliveira, Gabriel Cianni de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Balbinot, Alexandre
contributor_str_mv Balbinot, Alexandre
dc.subject.por.fl_str_mv Motor de indução
Diagnóstico de falhas
Aprendizado de máquina
Vibração : Medição
topic Motor de indução
Diagnóstico de falhas
Aprendizado de máquina
Vibração : Medição
Intelligent models
Computational intelligence
Three-phase induction motors
Predictive maintenance
dc.subject.eng.fl_str_mv Intelligent models
Computational intelligence
Three-phase induction motors
Predictive maintenance
description Os motores de indução são um dos equipamentos mais relevantes para a indústria moderna devido a sua alta aplicabilidade e seu elevado rendimento energético. Em condições inadequadas de operação, como temperatura ou pressão elevada, vibrações ininterruptas e variações de carga, os motores tendem a aumentar a suscetibilidade a falhas externas e internas, acarretando em uma contração na sustentabilidade econômica do processo fabril e tornando-se uma fonte de vibrações excessivas, o que para análise estrutural pode ser fontes de risco a segurança de todo o ambiente no qual é instalado e seus arredores. Este trabalho tem como objetivo elaborar um sistema de diagnóstico para falhas mecânicas de motores de indução trifásico, utilizando sinais de vibração do maquinário provenientes base de dados MaFaulDa, para produzir um estudo comparativo de algoritmos inteligentes, como redes neurais artificiais, Florestas aleatórias, Adaboost, regressão logística e XGBoost utilizando características extraídas das séries temporais: índices de entropia, curtose, amplitude média, magnitude espectral média, máxima, sua centróide, em um sistema de segmentação de 10 ms. Avaliando duas técnicas para a otimização de hiperparâmetros - Algoritmos genéticos e a pesquisa randômica. Obtendo um teor de generalização em sua topologia final, indicado pela métrica de accuracy acima de 98%, adequando-se a faixa de valores dos modelos referencias na área.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-09-30T03:41:54Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2023
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/265542
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001170738
url http://hdl.handle.net/10183/265542
identifier_str_mv 001170738
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Repositório Institucional da UFRGS
collection Repositório Institucional da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/265542/2/001170738.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/265542/1/001170738.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 32e8668d0032de96caf1a3c2a654108e
0439f94d96615d986c0d7c5e417e8cb4
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801224667652947968