Un estudio sobre la localización, detección y diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas.

In this work a careful a survey describing different type of failures in electrical machines, their characteristic signals generated and the methods of diagnosis are performed. Additionally a comparison of the advantages between the known failure detection methods based on the information required for diagnosis, the occurrence and importance of failures detection, the effectiveness for anticipating a malfunction or failure and the final diagnosis accuracy is also made. Particularly this survey will help to provide a straightforward up date about the most recent work and research in the field.En el presente trabajo se presenta un estudio que describe los diferentes tipos de fallas, las formas características de las señales que generan y los métodos de diagnóstico en máquinas eléctricas. Además, efectúa un comparativo de las ventajas de cada uno de los diferentes métodos de detección de fallas en función de la información que requieren para el diagnóstico, el número e importancia de las fallas que pueden detectar, la rapidez con la que son capaces de anticipar una falla y el grado de certeza en el diagnóstico final. En particular, dicho estudio ayudará a proporcionar una visión rápida y clara acerca de los últimos trabajos y las nuevas investigaciones en el área

Análisis de los datos de medición de armónicos variables en el tiempo

Este artículo tiene como objetivo revisar los problemas asociados a la medición de los niveles de armónicos presentes, en una onda distorsionada de tensión y corriente no estacionaria, y efectuar la caracterización de los datos registrados. Para ello, se utiliza como ejemplo un grupo de mediciones recientes, realizadas en condiciones de campo a un motor asincrónico trifásico de 320 kW, 440 V, 820 A, 750 rpm, cuya velocidad se regula con un convertidor de frecuencia, y se determina la distorsión de tensión y corriente. Estos datos son descritos en diferentes formas estadísticas. Las ventajas y desventajas de cada una de ellas son discutidas, así como la interpretación de los resultados. Se analiza, además, los factores que influyen en el factor de distorsión de tensión (FDT). Las observaciones realizadas en el trabajo son aplicables a cualquier armónico individual o al THD.This article aims to review the problems associated with measuring the lev-els of harmonics present in a distorted wave of non-stationary voltage and current, and make the characterization of the recorded data. This is used as an example a group of recent measurements, performed under field conditions to a three-phase asynchronous motor 320 kW, 440 V, 820 A, 750 rpm, the speed is controlled by a frequency converter, and determines the voltage and current distortion. These data are described in different ways statistics. The advantages and disadvantages of each are discussed, and the interpretation of results. It also analyzes the factors that influence the volt-age distortion factor (TDF). Observations in the work are applicable to any individual harmonic or TH

Calidad de la energía en los sistemas eléctricos de potencia. Efecto de las perturbaciones de corta duración sobre las máquinas asincrónicas

Una de las manifestaciones más frecuentes de deterioro de la calidad de la energía en los sistemas eléctricos de potencia son los valles e interrupciones de voltaje de corta duración. Este trabajo analiza el comportamiento de los motores asincrónicos ante estos eventos tomando en consideración su duración, las prácticas de recierre, las constantes de tiempo que caracterizan los procesos transitorios en los diferentes estados operacionales en condiciones de campo y el tiempo necesario para la extinción del voltaje residual en máquinas compensadas y de diferente potencia. Muestra como las máquinas asincrónicas pueden ocasionar variaciones de voltaje aún más acentuadas en presencia de estas perturbaciones y se determina el tiempo mínimo de ajuste de las operaciones de recierre o transferencia de fuente en circuitos con máquinas asincrónicas. Como caso de estudio se analiza un motor de 900 kW, 2.3 kV con compensación de reactivo en sus terminales

Máquina asincrónica multipropósito de tres devanados

En el artículo se establecen las ecuaciones matriciales básicas para el estudio de una máquina asincrónica multipropósito de tres devanados, desarrollada con el objetivo de realizar un grupo de funciones, en condiciones especiales, con la existencia o no de energía eléctrica exterior. Se justifica porque es posible, en calculo del momento, trabajar solamente con el primer armónico, tanto de espacio como de tiempo y considerar en el cálculo térmico los efectos de los armónicos temporales debidos a las cargas no lineales. Se deducen de esas ecuaciones el circuito equivalente y se presentan resultados experimentales que validan el modelo desarrollado. Los aspectos considerados son fundamentales para el análisis y el cálculo de los diferentes regímenes de operación a que puede estar sometida esta máquina. Se brinda información sobre el diseño y las características que la hacen económicamente ventajosa frente a otras técnicas conocidas. Queda evidenciada su utilidad en variadas aplicaciones, en particular, en aquellos lugares donde poseer un complejo multifuncional confiable y compacto es importante

Nuevo procedimiento para la evaluación de los motores monofásicos de inducción; New approach to single–phase induction motors performance evaluation

En el presente trabajo se desarrolló un algoritmo basado en el método del torque en elentrehierro que evalúa el comportamiento de los motores monofásicos de inducción y determinala potencia desarrollada, la eficiencia y otros parámetros operacionales a partir de las medicionesobtenidas de un analizador de redes instalado en los terminales del motor. Los resultados poseenadecuada precisión independientemente de si existen variaciones de tensión y de frecuencia, o silas tensiones están desfasadas o no e incluso donde la disposición espacial de los devanadospueda ser arbitraria con distinto número de vueltas en las bobinas así como diferentes calibres en los conductores. La solución se alcanza sin necesidad de conocer los parámetros del circuitoequivalente. Como casos de estudio se muestra su aplicación a motores de fase dividida, capacitor permanente y asimétrico comparando los resultados con el método tradicional basado en la teoría de los campos rotatorios.In this paper was developed an algorithm based in air gap torque method to evaluate theperformance of single phase induction motors. The developed shaft power, efficiency and otherparameters are determined using a power analyzer installed in motor terminals in field conditions.Results are adequate independently if there exist voltage or frequency deviation, voltageunbalance or different voltage phase between main and auxiliary winding and different spatial disposition of windings, wire size or winding distribution. The solution is obtained withoutknowledge of motor equivalent circuit’s parameters. As cases its application to split phase, permanent capacitor and asymmetric motors are exposed comparing the results with the classic rotating field theory

Software para la Evaluación y Selección de Generadores Independientes

In many industries, buildings and services is necessary to employ independent power plants to supply the electric power to a particular system. In other cases, islanded operation is desired due to several specific situations. In order to realize the most efficient, economic and adequate selection of the generator capacity is necessary to consider not only the systems load characteristic, also is necessary to know the limits of capabilities and the resultant stability of the power generator. This paper presents a software that allows to select the adequate generator, expose the operating limits and the resulting stability in fluctuating load condition. With its application is possible to reduce economic losses and the costs due to an impropriated generator selection with an oversized o sub utilized machine. As a case a 2500 kVA power plant is analyzed.En muchas industrias, edificios, empresas y servicios por razones productivas, emergentes o de confiablidad, es necesario generar energía eléctrica independientemente del Sistema Eléctrico Nacional. En otros casos se necesitan plantas de generación de energía eléctrica que puedan trabajar de forma aislada alimentando un circuito determinado. Para realizar la selección más económica y eficiente de la capacidad a instalar se debe tomar en consideración no sólo el comportamiento del sistema donde se va a insertar la unidad, sino también, las características operacionales del generador ante las fluctuaciones de la carga, sus límites operacionales y la estabilidad resultante. Este trabajo presenta un software que permite realizar la selección más adecuada considerando la curva de capacidad y la estabilidad del generador ante las particularidades del sistema. Con su aplicación es posible reducir los gastos y las pérdidas económicas debidas a una selección inapropiada. Como caso se presenta su aplicación a una planta de una fábrica de envases de alimentos

Oscilaciones de Potencia, Tensión y Corriente en Unidades de Generación Distribuida

In distributed and standby power plants driven by reciprocating motors, is important to know the voltage, current and power oscillation as a delivery power quality and diagnostic criteria. There are several oscillation causes. The fundamental is due to the irregular torque of primary motors. Other causes are due to constructive eccentricities, current unbalance, time and spatial harmonics, changes in systems configuration, etc. In this paper the fundamental oscillations of a grid connected machine were evaluated with a power analyzer installed in one generating power plant. As a case there are shown the observed oscillations in 425 kVA generator driven by a four times, six cylinders Diesel motor in Cienfuegos Province of Cuba.En las plantas de generación distribuidas accionadas por motores reciprocantes es necesario conocer las fluctuaciones de tensión, corriente y potencia para evaluar la calidad de la energía que entregan estos grupos electrógenos y como criterio de diagnóstico técnico. Las causas de estas fluctuaciones son diversas. La fundamental se debe a la presencia de oscilaciones forzadas producidas por el momento irregular de los motores primarios. Otras razones se encuentran en las excentricidades constructivas, el desbalance de corriente, los armónicos espaciales y de tiempo, la variación de la configuración del sistema, etc. En este trabajo fueron evaluadas satisfactoriamente las oscilaciones de una máquina conectada a la red mediante la instalación de un analizador de redes de 32 cortes por ciclo a la salida del generador de una de estas unidades. Se expone como caso de estudio las oscilaciones observadas en un generador de 425 kVA480 V accionado por un motor Diesel de seis cilindros y cuatro tiempos en la Provincia de Cienfuegos, Cuba