Desarrollo de técnicas avanzadas de diagnóstico de máquinas eléctricas válidas para cualquier régimen de funcionamiento.

Desde el siglo XX y hasta la actualidad las maquinas electricas rotativas cada vez han sido utilizadas en un mayor numero y variedad de aplicaciones convirtiendose en elementos clave en el mundo industrial. Las interrupciones no programadas, causadas por averias en la maquina electrica, pueden suponer una considerable perdida economica. Por tanto, es fundamental detectar los fallos en las maquinas (en fase incipiente) para tomar las medidas que se consideren oportunas. Las tecnicas de diagnostico mas utilizadas se basan en el analisis de la corriente (debido a su caracter no invasivo) a traves de la transformada de Fourier o(FFT)(de rapida ejecucion y disponible en un elevado numero de aplicaciones). No obstante, su uso esta limitado al regimen estacionario. Por ello, desde finales del siglo XX y hasta la fecha se han desarrollado tecnicas (basadas en analisis tiempo frecuencia) que permiten realizar el diagnostico en el regimen transitorio (por contra, requieren mayor poder computacional). Por otro lado, con el auge de los equipos electronicos (DSP, FPGA, Microprocesadores, etc.)ha surgido otra linea de investigacion que centra sus esfuerzos en desarrollar tecnicas de diagnostico para ser implementadas en estos equipos, aprovechando sus ventajas (frecuencia de muestreo, poder de calculo, etc.) y teniendo en cuenta su principal inconveniente: escasa capacidad de memoria. En la presente tesis se desarrolla una tecnica de diagnostico valida para todos los regimenes de funcionamiento de la maquina, rompiendo la barrera existente entre las tecnicas en el regimen estacionario y las tecnicas en el transitorio. Combina las ventajas y propiedades de ambas obteniendo un metodo valido para cualquier regimen de funcionamiento de la maquina (estacionario, transitorio tanto en modo motor como en modo generador). La forma de plasmar los resultados obtenida es identica independientemente de las condiciones de funcionamiento. Representa los resultados en un diagrama (similar al obtenido con la FFT) donde las componentes de falta aparecen siempre en la misma posicion, remarcando la presencia o ausencia de fallos. Ademas, condensa la informacion en 15 puntos reduciendo la capacidad de memoria necesaria para realizar un historico de la maquina y mejorando la transmision de informacion en sistemas remotos o de dificil acceso. Por otro lado, se pretende desarrollar tecnicas que puedan ser implementadas en equipos electronicos para realizar el diagnostico on-line de la maquina. En este caso, la primera tecnica desarrollada en la tesis (valida para cualquier regimen de funcionamiento) tiene unos requisitos de memoria excesivos para funcionar en estos equipos. Por tanto, se opta por desarrollar una novedosa tecnica de diagnostico optimizada (para el regimen estacionario) y que reduce las necesidades de memoria. Utiliza, unicamente, un punto por ciclo de la senal para realizar un diagnostico eficaz y consistente de la maquina. Este es el paso previo necesario para tener una primera toma de contacto con este tipo de equipos y abre la puerta al desarrollo en el futuro de tecnicas validas para ambos regimenes con menores requerimientos de memoria. Para la validacion de ambas tecnicas se ha disenado un banco de ensayos versatil con la capacidad de reproducir cualquier condicion de funcionamiento en la que pueda operar la maquina: Puede hacer funcionar la maquina en modo motor y generador tanto en modo estacionario asi como transitorio. Permite la conexion directa a la red o a traves de VF. Permite diferentes tipos (constante, pulsante, rampas) y niveles de carga. El banco de ensayos se ha automatizado con el objetivo de asegurar la reproducibilidad de los ensayos ante diferentes tipos de maquinas y poder realizarlos de manera autonoma. Ademas de las magnitudes medidas necesarias para validar las tecnicas de diagnostico desarrolladas, se han adquirido otras (tensiones, vibraciones, etc.) que pueden ser utilizadas en otras lineas de investigacion. Con todo, se ha generado una extensa base de datos con los ensayos realizados y que se encuentra disponible a traves de la red Internet facilitando la colaboracion con otros grupos de investigacion.