Simulación de fallos en máquinas eléctricas rotativas a través de herramientas basadas en el método de los elementos finitos

Resumen

En la actualidad, el mentenimiento indusrial dentro de los procesos productivos posee una indudable importancia. La avería de una máquina determina su consiguiente salida de servicio y su indisponibilidad provoca trastornos económicos tanto más graves cuanto más crítica sea la máquina dentro del proceso productivo. En las máquinas eléctricas, en concreto, resultan de enorme interés las técnicas capaces de diagnosticar la existencia de fallos en estado incipiente ya que de esta forma se pueden evitar las paradas intempestivas así como programar las correspondientes acciones correctoras. Por ello resulta de indudable interés el desarrollo de nuevos métodos de diagnóstico y el perfeccionamiento y correcta aplicación de los ya existentes; para lo cual se precisa un concocimiento amplio de los mecanismos de fallo que se suscitan en la máquina. La Tesis que aquí se presenta se inscribe dentro del campo de estudio de dichas técncias y, más concretamente, en su aplicación al caso de lso motores más ampliamente utilizados en la industria que son los de inducción. Las simulaciones realizadas mediante el método de los elementos finitos son el principal apoyo para el desarrollo de este estudio. Concretamente, se empieza por desarrollar un modelo de elementos finitos de un motor de inducción de baja tensión, sobre el cual se llevan a cabo dos tipos de simulaciones; simulación magnetodinámica y simulación en el dominio del tiempo. Se incluye un estuido comparativo entre los resultados de la simulación, los datos de diseño y los ensayos experimentales efectuados sobre la máquina sin averías. Posteriormente, se realiza el análisis por elementos finitos de asimetrías rotóricas motivadas por la rotura de barras en el motor estudiado. Mediante el análisis espacial, temporal y espectral de las principales variables medibles y no medibles del motor de inducción, se profundiza en el entendimiento de los mecanismos del f