Sistema de avaliação preditiva de falhas em máquinas elétricas usando lógica fuzzy com análise dos parâmetros de vibração, corrente e temperatura

Orientador: José Antonio Siqueira Dias Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um sistema de baixo custo para monitoração e acompanhamento de equipamentos industriais com vistas à manutenção preditiva. O sistema desenvolvido monitora a vibração do elemento em estudo, e faz o registro da mesma comparando-se a um padrão de vibração considerado nominal, ou seja, uma condição de operação satisfatória da máquina. Quando uma variação na vibração do dispositivo monitorado é identificada, há de se observar seu comportamento, não só de amplitude mas também no espectro de frequência, pois geralmente a incidência de falhas ou anomalias apresentam vibrações em frequências diferentes da nominal de trabalho de um dispositivo. A Transformada de Fourier do sinal e os registros de leituras frequentes nos permitem um acompanhamento contínuo do equipamento monitorado. Adicionalmente ao acompanhamento da vibração mecânica, faz-se o monitoramento da corrente elétrica do motor de acionamento do elemento para observância de eventual sobrecarga, desequilíbrio das fases e análise do espectro de frequência do sinal elétrico de corrente, que nos permite avaliar as alterações na alimentação do mesmo, indicando alguma anomalia de natureza elétrica ao motor em estudo. Por fim ainda monitora-se a temperatura dos elementos em estudo, pois a vida útil destes depende das temperaturas a que são submetidos em regime de operação que têm impacto direto em isolamentos de bobinas e lubrificantes das partes mecânicas. Este sistema permite uma avaliação de uma máquina, sem intervenção humana para as medições de vibração e elétricas, aliado ao histórico levantado, torna-se uma ferramenta poderosa para a implementação de um programa de manutenção preditiva Abstract: This work aims to develop a low-cost system for monitoring and tracking of industrial equipment with a view to predictive maintenance. It presents a system that monitors vibration of the recording studied element comparing the same to a vibration pattern considered nominal. When it detects a change in the vibration of the device is to observe their behavior, not only amplitude but in the frequency spectrum, usually because the incidence of faults or anomalies exhibit vibrations at different frequencies of nominal working of a device. The Fourier transform of the signal and records of frequent readings allow to close monitoring of the element under study. In addition to monitoring the mechanical vibration, it is monitoring the electrical current of the motor drive element for compliance with any overload, phase imbalance and even the analysis of spectro signal frequency electric current, which allows us to evaluate changes feeding the same, indicating an abnormality of the electric motor in nature study. Finally even monitor the temperature of the elements under study, because the life of these depends on the temperatures to which they are subjected in operation regime that have direct impact on coil insulation and lubricants of the mechanical parts. This system permits an automatic evaluation of the condition of a machine, without human intervention for measurement of vibration and electrical therein, together with the historical raised, becomes a powerful tool for industry implementation of a predictive maintenance program Doutorado Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica Doutor em Engenharia Elétrica