Detección de fallas incipientes en rodamientos de Generadores Sincrónicos utilizando máquinas de vectores de soporte

Autores/as

  • Aniello Sparano Departamento de Potencia, Escuela de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela https://orcid.org/0000-0002-2867-2007
  • Jesús Ramírez Departamento de Potencia, Escuela de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela https://orcid.org/0000-0002-8535-4793
  • Ledy Guerra Departamento de Potencia, Escuela de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela https://orcid.org/0000-0002-0119-1094
  • Rubén Terán Departamento de Potencia, Escuela de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela https://orcid.org/0000-0002-4659-8541

DOI:

https://doi.org/10.54139/revinguc.v28i1.17

Palabras clave:

generador sincrónico, fallas, rodamientos, corriente de armadura, máquinas de vectores de soporte, mantenimiento predictivo

Resumen

Dado que la máquina sincrónica en su funcionamiento como generador constituye un elemento vital en los sistemas eléctricos de potencia, el desarrollo de programas y técnicas de mantenimiento predictivo, a fin de identificar y solucionar problemas en la máquina antes de que se produzcan daños irreversibles en la misma es prioridad. A continuación se establece una metodología para detectar fallas incipientes en rodamientos de un generador sincrónico de prueba a través de máquinas de vectores de soporte (SVM por sus siglas en inglés). Se presenta el análisis de las corrientes de fase, utilizando métodos variados para la reducción de los datos y algoritmos de aprendizaje automático basados en las máquinas de vectores de soporte como elemento clasificador de datos; a fin de obtener un modelo que sea capaz de discriminar la condición de una máquina, en cuanto a fallas mecánicas se refiere. El entrenamiento de las máquinas de vectores de soporte para obtener los criterios de clasificación se ejecutó utilizando los comandos para SVM de MatLab, las funciones que brinda este software permitieron: el entrenamiento, la optimización y la posterior validación de los clasificadores. Los resultados obtenidos demostraron que el método aplicado basado en la SVM posee una buena capacidad de reconocimiento de fallas presentadas en los diferentes componentes del rodamiento, para distintas condiciones de operación.

 

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Citas

M. Fernández-Cabamas, M. García-Melero, G. Alfonso-Orcajo, J. Cano-Rodríguez, and J. Solares-Sariego, Técnicas para el mantenimiento y diagnóstico de máquinas eléctricas rotativas. ABB Service S.A.-Marcombo Boixareu Editores, 2000.

I. Tabatabaei, J. Faiz, H. Lesani, and M. Nabavi-Razavi, "Modeling and Simulation of a salient-pole synchronous Generator with dynamic eccentricity using modified winding function theory," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 40, no. 3, pp. 1550-1555, 2004. https://doi.org/10.1109/TMAG.2004.826611

N. Prabhakar, "Stator fault analysis of Synchronous Machines," Phd. Thesis, Victoria University, 2007.

P. Tavner, "Review of condition monitoring of rotating electrical machines," IET Electric Power Applications, vol. 2, no. 4, pp. 215-247, 2008. https://doi.org/10.1049/iet-epa:20070280

H. Toliyat, S. Nandi, S. Choi, and H. Meshgim-Kelk, ELECTRIC MACHINES. Modeling, Condition Monitoring, and Fault Diagnosis. Taylor & Francis Group, LLC, 2013.

P. Delgado-Arredondo, D. Moríñigo-Sotelo, R. Osornio-Rios, J. Avina-Cervantes, H. Rostro-Gonzalez, and R. Romero- Troncoso, "Methodology for fault detection in induction motors via sound and vibration signals," Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 83, no. 15, pp. 568-589, 2017. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2016.06.032

Z. Medrano, C. Perez, J. Gomez, and M. Vera, "Nueva metodología de diagnóstico de fallas en rodamientos en una máquina síncrona mediante el procesamiento de señales vibro-acústicas empleando análisis de densidad de potencia," Ingeniería Investigación y Tecnología, vol. 17, no. 1, pp. 73-85, 2016. https://doi.org/10.1016/j.riit.2016.01.007

M. Castillo and F. Garzón, "Tipología de Fallas en Generadores Síncronos Hidráulicos de la Empresa de Energía del Pacífico," Tesis para optar al título de Ingeniero Electricista, Universidad del Valle, 2016.

G. Betancourt, "Las Máquinas de Soporte Vectorial (SVMs)," Scientia Et Technica, vol. 1, no. 27, pp. 67-72, 2005.

E. Carmona, Tutorial sobre Máquinas de Vectores de Soporte (SVM). Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED), 2014.

N. Cristianini and J. Shawe-Taylor, An Introduction to Support Vector Machines and Other Kernel-based Learning Methods. Cambridge University Press, 2000. https://doi.org/10.1017/CBO9780511801389

L. Cao and W. Chong, "Feature extraction in support vector machine: a comparison of PCA, XPCA and ICA," in Proceedings of the 9th International Conference on Neural Information Processing, 2002. ICONIP '02, vol. 2, 2002, pp. 1001 1005.

J. Amaya and M. Rangel, "Estudio Preliminar de Fallas en Máquinas Sincrónicas para la Aplicación de Mantenimiento Predictivo a partir del Análisis del Espectro de Señales Eléctricas." Trabajo Especial de Grado para optar al título de Ingeniero Electricista, Universidad de Carabobo, 2012.

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Publicado

24-01-2023

Cómo citar

Sparano , A., Ramírez , J., Guerra , L., & Terán , R. (2023). Detección de fallas incipientes en rodamientos de Generadores Sincrónicos utilizando máquinas de vectores de soporte. Revista Ingeniería UC, 28(1), 165–179. https://doi.org/10.54139/revinguc.v28i1.17

Número

Sección

Jornada de Investigación. Escuela de Ingeniería Eléctrica. Prof César R. Ruíz"