Detección de fallo de excentricidad en pmsm bajo condiciones no estacionarias

Abstract

Los motores síncronos de imanes permanentes son ampliamente usados en aplicaciones que requieren alto rendimiento y resistencia como automatización industrial, aeroespacial y automotriz. Este artículo presenta un estudio de motor síncrono de imanes permanentes (PMSM) en condición de falla de excentricidad. En este contexto, la monitorización y detección de fallas de PMSM proporcionan un valor añadido y están adquiriendo una importancia cada vez mayor. En este artículo se investiga el efecto de la excentricidad en el espectro de corriente de motores PMSM con el fin de desarrollar un esquema eficaz de supervisión. Para poder realizar el estudio se usa el análisis de elementos finitos (FEA) de dos dimensiones (2-D). Se investigan los armónicos inducidos en la corriente de estator por condición de fallas y se usa el análisis avanzado de señales por medio de la transformada Wavelet continua y discreta. Los resultados de simulación y experimentales son presentados para corroborar el método propuesto en un amplio rango de velocidad de operación del motor y proporcionan una herramienta eficaz para el diagnóstico de condición de falla de un PMSM.

Permanent magnet alternating current machines are being widely used in applications demanding high and rugged performance, such as industrial automation and the aerospace and automotive industries. This paper presents a study of a permanent magnet synchronous machine (PMSM) running in eccentricity; these machines’ condition monitoring and fault detection would provide added value and they are also assuming growing importance. This paper investigates the effect of eccentricity faults on PMSM motors’ current spectrum with a view to developing an effective condition-monitoring scheme using two-dimensional (2-D) finite element analysis (FEA). Stator current induced harmonics were investigated for fault conditions and advanced signal analysis involved continuous and discrete wavelet transforms. Simulation and experimental results are presented to substantiate that the proposed method worked over a wide speed range for motor operation and that it provided an effective tool for diagnosing PMSM operating condition.