Análisis de firma de corriente para detectar fallas de rotor en máquinas de inducción comerciales alimentadas mediante variador de frecuencia.
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Date
2026
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Universidad de Concepción
Abstract
El análisis de firma de corriente de motor, Motor Current Signature Analysis (MCSA), ha sido ampliamente estudiado y aplicado en la industria desde la década de 1980 para el diagnóstico de motores de inducción alimentados directamente desde la red, siendo un método destacado por su naturaleza no invasiva y bajo costo de implementación. Sin embargo, el aumento de uso de Variadores de Frecuencia (VDF) de la última década ha supuesto un reto para su implementación debido a limitaciones en escenarios de velocidad y frecuencia variable.
Esta memoria presenta el desarrollo, implementación y validación experimental de un algoritmo de diagnóstico utilizando la transformada rápida de Fourier (FFT), el cual permite identificar firmas de falla de rotor, específicamente barras rotas, mediante el procesamiento de señales de corriente y velocidad en motores alimentados a través de variadores de frecuencia, evaluando si es posible un diagnóstico y determinando que parámetros afectan el diagnóstico, como la frecuencia de conmutación, estrategia de control y frecuencia de alimentación.
La validación se desarrolla de forma experimental en el Laboratorio de Ensayo de Máquinas Eléctricas (LEME), utilizando Hardware in the loop (HITL) a través de MicroLabBox de dSPACE, un motor de inducción jaula de ardilla (MIJA) y un VDF operado con un lazo de control abierto y un control cerrado escalar V/f, evaluando operaciones en estado estacionario con distintos niveles de carga.
Los resultados muestran que el algoritmo es robusto frente al ruido de conmutación del VDF para todas las pruebas experimentales realizadas, sin que este afecte en la tasa de detección. Se observa un mejor desempeño en lazo cerrado donde es posible detectar en un rango amplio de frecuencias de alimentación, en lazo abierto la tasa de detección disminuye a medida que se disminuye la frecuencia de alimentación, evidenciando la importancia del control utilizado para asegurar un diagnóstico correcto.
Description
Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Eléctrico/a.
Keywords
Motores, Rotores, Máquinas eléctricas