Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30182 |
Resumo: | O presente trabalho aborda o estudo e desenvolvimento de uma metodologia capaz de identificar condições de falhas em rolamentos de motores de indução durante o funcionamento dessas máquinas através de seus sinais de vibração. São utilizados sinais de vibração do banco de dados da Case Western Reserve University, que incluem a situação de motores com rolamentos saudáveis ou com falhas. É aplicada a Transformada de Hilbert-Huang como pré-processamento de sinais seguida da extração de características no domínio do tempo e no domínio do tempo-frequência do resultado da transformada. Por fim, com o intuito de se fazer a identificação e classificação de padrões das características extraídas, é utilizada uma rede neural artificial Perceptron Multicamadas para predição de condição dos rolamentos do motor e do tipo de falha, a fim de se obter um sistema de diagnóstico de falhas eficaz. Os resultados são medidos entre rolamentos saudáveis ou defeituosos e pelo o tipo de falha acometida pelos rolamentos, sendo que o sistema proposto apresentou 100% de acurácia na classificação de padrões entre falhas e não falhas, 58,97% entre as falhas, sem diferenciar os rolamentos, 78,57% somente para falhas relacionadas ao rolamento frontal e 72,73% para falhas do rolamento traseiro. |
id |
UTFPR-12_d90d5af462424b0a858ca189b3ca0bae |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/30182 |
network_acronym_str |
UTFPR-12 |
network_name_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
repository_id_str |
|
spelling |
2022-11-25T19:42:42Z2022-11-25T19:42:42Z2022-02-11BORNEA, Yuri Piccolo. Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30182O presente trabalho aborda o estudo e desenvolvimento de uma metodologia capaz de identificar condições de falhas em rolamentos de motores de indução durante o funcionamento dessas máquinas através de seus sinais de vibração. São utilizados sinais de vibração do banco de dados da Case Western Reserve University, que incluem a situação de motores com rolamentos saudáveis ou com falhas. É aplicada a Transformada de Hilbert-Huang como pré-processamento de sinais seguida da extração de características no domínio do tempo e no domínio do tempo-frequência do resultado da transformada. Por fim, com o intuito de se fazer a identificação e classificação de padrões das características extraídas, é utilizada uma rede neural artificial Perceptron Multicamadas para predição de condição dos rolamentos do motor e do tipo de falha, a fim de se obter um sistema de diagnóstico de falhas eficaz. Os resultados são medidos entre rolamentos saudáveis ou defeituosos e pelo o tipo de falha acometida pelos rolamentos, sendo que o sistema proposto apresentou 100% de acurácia na classificação de padrões entre falhas e não falhas, 58,97% entre as falhas, sem diferenciar os rolamentos, 78,57% somente para falhas relacionadas ao rolamento frontal e 72,73% para falhas do rolamento traseiro.This work brings a study and development of an approach able to identify bearing induction motor faults from the vibration signals of these machines during their operation. Vibration signals from Case Western Reserve University Bearing Data Center are used, which include motors with healthy or faulty bearings in many situations of load and damage levels. The preprocessing tool Hilbert-Huang Transform is used, followed by extraction features in time and time-frequency domains. Having the purpose to identify and classify patterns from the extracted features, it is used an artificial neural network Multilayer Perceptron in order to predict the condition of bearings and the type of fault that happens to them. The results are measured between healthy and faulty bearings and the kind of mishappen that may be on this case, presenting 100% of accuracy in the classification of healthy and faulty patterns, 58,97% between all bearing faults, 78,57% for only drive end bearing faults, and 72,73% for fan end bearing faults.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEngenharia ElétricaMotores elétricos de induçãoRedes Neurais (Computação)Localização de falhas (Engenharia)Electric motors, InductionNeural networks (Computer science)Fault location (Engineering)Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibraçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCornélio ProcópioCastoldi, Marcelo Favorettohttps://orcid.org/0000-0001-6199-8327http://lattes.cnpq.br/6178029384175205Goedtel, Alessandrohttp://lattes.cnpq.br/1920650157123774Sobrinho, André Sanches Fonsecahttps://orcid.org/0000-0003-3654-2381http://lattes.cnpq.br/4285092829670158Angelico, Bruno AugustoxxxxCastoldi, Marcelo Favorettohttps://orcid.org/0000-0001-6199-8327http://lattes.cnpq.br/6178029384175205Scalassara, Paulo Rogériohttps://orcid.org/0000-0001-7169-954Xhttp://lattes.cnpq.br/5016119298122922Endo, Wagnerhttp://lattes.cnpq.br/5229173673499346https://orcid.org/0000-0003-3553-3467http://lattes.cnpq.br/6893773268154825Bórnea, Yuri Piccoloinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALdeteccaodefalhasrolamentosmotoresdeinducao.pdfapplication/pdf3917028http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30182/1/deteccaodefalhasrolamentosmotoresdeinducao.pdff8a4807fe99f702473041cf7bafe0ffcMD51TEXTdeteccaodefalhasrolamentosmotoresdeinducao.pdf.txtdeteccaodefalhasrolamentosmotoresdeinducao.pdf.txtExtracted texttext/plain177815http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30182/2/deteccaodefalhasrolamentosmotoresdeinducao.pdf.txt72ffbab87fd256066ab844086f569119MD52THUMBNAILdeteccaodefalhasrolamentosmotoresdeinducao.pdf.jpgdeteccaodefalhasrolamentosmotoresdeinducao.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1287http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30182/3/deteccaodefalhasrolamentosmotoresdeinducao.pdf.jpgcf78678e1349b6cf361d8e2a4b523820MD531/301822022-11-26 04:06:59.048oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/30182Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-11-26T06:06:59Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração |
title |
Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração |
spellingShingle |
Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração Bórnea, Yuri Piccolo CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Motores elétricos de indução Redes Neurais (Computação) Localização de falhas (Engenharia) Electric motors, Induction Neural networks (Computer science) Fault location (Engineering) Engenharia Elétrica |
title_short |
Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração |
title_full |
Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração |
title_fullStr |
Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração |
title_full_unstemmed |
Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração |
title_sort |
Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração |
author |
Bórnea, Yuri Piccolo |
author_facet |
Bórnea, Yuri Piccolo |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Castoldi, Marcelo Favoretto |
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv |
https://orcid.org/0000-0001-6199-8327 |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/6178029384175205 |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Goedtel, Alessandro |
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/1920650157123774 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Sobrinho, André Sanches Fonseca |
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv |
https://orcid.org/0000-0003-3654-2381 |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4285092829670158 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Angelico, Bruno Augusto |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
xxxx |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Castoldi, Marcelo Favoretto |
dc.contributor.referee3ID.fl_str_mv |
https://orcid.org/0000-0001-6199-8327 |
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/6178029384175205 |
dc.contributor.referee4.fl_str_mv |
Scalassara, Paulo Rogério |
dc.contributor.referee4ID.fl_str_mv |
https://orcid.org/0000-0001-7169-954X |
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5016119298122922 |
dc.contributor.referee5.fl_str_mv |
Endo, Wagner |
dc.contributor.referee5Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5229173673499346 |
dc.contributor.authorID.fl_str_mv |
https://orcid.org/0000-0003-3553-3467 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/6893773268154825 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Bórnea, Yuri Piccolo |
contributor_str_mv |
Castoldi, Marcelo Favoretto Goedtel, Alessandro Sobrinho, André Sanches Fonseca Angelico, Bruno Augusto Castoldi, Marcelo Favoretto Scalassara, Paulo Rogério Endo, Wagner |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
topic |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Motores elétricos de indução Redes Neurais (Computação) Localização de falhas (Engenharia) Electric motors, Induction Neural networks (Computer science) Fault location (Engineering) Engenharia Elétrica |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Motores elétricos de indução Redes Neurais (Computação) Localização de falhas (Engenharia) Electric motors, Induction Neural networks (Computer science) Fault location (Engineering) |
dc.subject.capes.pt_BR.fl_str_mv |
Engenharia Elétrica |
description |
O presente trabalho aborda o estudo e desenvolvimento de uma metodologia capaz de identificar condições de falhas em rolamentos de motores de indução durante o funcionamento dessas máquinas através de seus sinais de vibração. São utilizados sinais de vibração do banco de dados da Case Western Reserve University, que incluem a situação de motores com rolamentos saudáveis ou com falhas. É aplicada a Transformada de Hilbert-Huang como pré-processamento de sinais seguida da extração de características no domínio do tempo e no domínio do tempo-frequência do resultado da transformada. Por fim, com o intuito de se fazer a identificação e classificação de padrões das características extraídas, é utilizada uma rede neural artificial Perceptron Multicamadas para predição de condição dos rolamentos do motor e do tipo de falha, a fim de se obter um sistema de diagnóstico de falhas eficaz. Os resultados são medidos entre rolamentos saudáveis ou defeituosos e pelo o tipo de falha acometida pelos rolamentos, sendo que o sistema proposto apresentou 100% de acurácia na classificação de padrões entre falhas e não falhas, 58,97% entre as falhas, sem diferenciar os rolamentos, 78,57% somente para falhas relacionadas ao rolamento frontal e 72,73% para falhas do rolamento traseiro. |
publishDate |
2022 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2022-11-25T19:42:42Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2022-11-25T19:42:42Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2022-02-11 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
BORNEA, Yuri Piccolo. Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2022. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30182 |
identifier_str_mv |
BORNEA, Yuri Piccolo. Desenvolvimento de sistema para detecção de falhas em rolamentos de motores de indução a partir de seus sinais de vibração. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2022. |
url |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30182 |
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.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Cornelio Procopio |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UTFPR |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Cornelio Procopio |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) instacron:UTFPR |
instname_str |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
instacron_str |
UTFPR |
institution |
UTFPR |
reponame_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
collection |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30182/1/deteccaodefalhasrolamentosmotoresdeinducao.pdf http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30182/2/deteccaodefalhasrolamentosmotoresdeinducao.pdf.txt http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30182/3/deteccaodefalhasrolamentosmotoresdeinducao.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
f8a4807fe99f702473041cf7bafe0ffc 72ffbab87fd256066ab844086f569119 cf78678e1349b6cf361d8e2a4b523820 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1805923063919804416 |