Validation of a New Method for the Diagnosis of Rotor bar Failures via Wavelet Transformation in Industrial Induction Machines

[EN] In this paper, the authors propose a method for the diagnosis of rotor bar failures in induction machines, based on the analysis of the stator current during the startup using the discrete wavelet transform (DWT). Unlike other approaches, the study of the high-order wavelet signals resulting from the decomposition is the core of the proposed method. After an introduction of the physical and mathematical bases of the method, a description of the proposed approach is given; for this purpose, a numerical model of induction machine is used in such a way that the effects of a bar breakage can clearly be shown, avoiding the influence of other phenomena not related with the fault. Afterward, the new diagnosis method is validated using a set of commercial induction motors. Several experiments are developed under different machine conditions (healthy machine and machine with different levels of failure) and operating conditions (no load, full load, pulsating load, and fluctuating voltage). In each case, the results are compared with those obtained using the classical approach, based on the analysis of the steady-state current using the Fourier transform. Finally, the results are discussed, and some considerations about the influence of the DWT parameters (type of mother wavelet, order of the mother wavelet, sampling rate, or number of levels of the decomposition) over the diagnosis are done.Antonino-Daviu, J.; Riera-Guasp, M.; Roger-Folch, J.; Molina Palomares, MP. (2006). Validation of a New Method for the Diagnosis of Rotor bar Failures via Wavelet Transformation in Industrial Induction Machines. IEEE Transactions on Industry Applications. 42(4):990-996. doi:10.1109/TIA.2006.876082S99099642

The Use of the Wavelet Approximation Signal as a Tool for the Diagnosis of Rotor Bar Failures

(c) 2008 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertising or promotional purposes, creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works.[EN] The aim of this paper is to present a new approach for rotor bar failure diagnosis in induction machines. The method focuses on the study of an approximation signal resulting from the wavelet decomposition of the startup stator current. The presence of the left sideband harmonic is used as evidence of the rotor failure in most diagnosis methods based on the analysis of the stator current. Thus, a detailed description of the evolution of the left sideband harmonic during the startup transient is given in this paper; for this purpose, a method for calculating the evolution of the left sideband during the startup is developed, and its results are physically explained. This paper also shows that the approximation signal of a particular level, which is obtained from the discrete wavelet transform of the startup stator current, practically reproduces the time evolution of the left sideband harmonic during the startup. The diagnosis method proposed here consists of checking if the selected approximation signal fits well the characteristic shape of the left sideband harmonic evolution described in this paper. The method is validated through laboratory tests. The results prove that it can constitute a useful tool for the diagnosis of rotor bar breakages.Riera-Guasp, M.; Antonino-Daviu, J.; Roger-Folch, J.; Molina Palomares, MP. (2008). The Use of the Wavelet Approximation Signal as a Tool for the Diagnosis of Rotor Bar Failures. IEEE Transactions on Industry Applications. 44(3):716-726. doi:10.1109/TIA.2008.921432S71672644

Instalaciones solares fotovoltaicas de autoconsumo para pequeñas instalaciones. Aplicación a una nave industrial

[EN] Electrical self-consumption photovoltaic systems can produce electric power through the solar radiation in the same place where this energy will be consumed later. The electrical generation source is the sun, a natural and unlimited resource. When this kind of generation is not enough to cover all the electrical consumption of the receiving installations, the difference is taken from the electrical grid. As a consequence, the needs of the customers are always covered. The use of self-consumption photovoltaic systems allows their owners to reduce their electric billing, because self-produced power comes not from the electric grid, so it is not billed. Therefore, with the money that the customer can save from electric billing, the cost of the photovoltaic system is recovered in a period between 5 and 10 years, depending on the solar radiation and its location. Current legislation distinguishes two self-consumption photovoltaic system types: higher than 10 kW and lower than 10 kW. Lower than 10 kW systems are economically more profitable, as in the other kind of photovoltaic system is compulsory to pay for the self-produced power. An example of a photovoltaic system for an industrial factory placed in Paiporta (Valencia-Spain) with 9,9 kW of power is analyzed along this article.[ES] El autoconsumo fotovoltaico eléctrico permite producir energía eléctrica a partir de la radiación solar en el mismo lugar donde posteriormente se consumirá. La fuente de la que tomamos la energía es el sol, un recurso natural e ilimitado. En los momentos en los que este tipo de alimentación no sea suficiente para cubrir los consumos eléctricos de las instalaciones receptoras, la diferencia se toma de la red eléctrica. Quedan así siempre cubiertas las necesidades eléctricas de los usuarios. El uso de los sistemas de autoconsumo fotovoltaicos permite a los que los poseen reducir su facturación eléctrica, puesto que la energía autoproducida no se toma de la red eléctrica y no es, por tanto, facturada. Así, a partir del dinero que el usuario se ahorra de la facturación eléctrica, recupera el coste de la instalación en un plazo comprendido entre 5 y 10 años, dependiendo de la radiación solar y del lugar en el que está ubicada. La legislación actual diferencia entre dos tipos de instalaciones fotovoltaicas para autoconsumo: mayores de 10 kW y menores de 10 kW. Resultan económicamente más rentables las instalaciones menores de 10 kW, puesto que las que tienen un valor mayor deben pagar por la energía autoconsumida. Se analiza en este artículo el ejemplo de una instalación fotovoltaica para una nave industrial situada en Paiporta (Valencia-España) de 9,9 kW de potencia contratada.Bastida-Molina, P.; Molina Palomares, MP.; Saiz, JÁ.; Alvarez Valenzuela, B. (2017). Instalaciones solares fotovoltaicas de autoconsumo para pequeñas instalaciones. Aplicación a una nave industrial. 3C Tecnología. 6(1):1-14. doi:10.17993/3ctecno.2017.v6n1e21.1-14S1146

Cuadripolos y acoplamientos magnéticos. Problemas resueltos

La presente publicación está encaminada hacia el aprendizaje basado en problemas de asignaturas relacionadas con la tecnología eléctrica de distintos grados de ingeniería. Así, este libro recopila una amplia colección de problemas resueltos para el estudio de cuadripolos y acoplamientos magnéticos. La colección está dividida en 2 bloques: cuadripolos lineales y acoplamientos magnéticos. En cada uno de estos bloques se muestra una breve introducción teórica inicial a la temática a tratar, así como la definición de los conceptos esenciales.Seguidamente, se plantean una serie de problemas relacionados con la materia. Estos problemas incluyen su resolución completa, con todos los pasos y explicaciones necesarias para su compresión.Es importante destacar el origen de un amplio porcentaje de estos problemas en actos de evaluación anteriores en asignaturas de ingeniería relacionadas con la tecnología eléctrica.Molina Palomares, MP.; Bastida Molina, P.; Alvarez Valenzuela, B. (2020). Cuadripolos y acoplamientos magnéticos. Problemas resueltos. Editorial Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/154366EDITORIA

Circuitos eléctricos. Problemas resueltos

La presente publicación está dirigida hacia el aprendizaje basado en problemas de asignaturas relacionadas con la tecnología eléctrica de distintos grados de ingeniería. Así, este libro recopila una amplia colección de problemas resueltos para el estudio de circuitos eléctricos. La colección está dividida en 4 bloques: elementos de los circuitos eléctricos, corriente alterna senoidal, teoremas y resonancia. En cada uno de estos bloques se muestra una breve introducción teórica inicial a la temática a tratar, así como la definición de los conceptos esenciales. Seguidamente, se plantean los enunciados de una serie de problemas relacionados con la materia, junto con su resultado.Finalmente, se muestra la resolución completa de cada uno de los problemas, con todos los pasos y explicaciones necesarias para su comprensión. Es importante destacar la aparición de un amplio porcentaje de estos problemas en actos de evaluación anteriores en asignaturas de ingeniería relacionadas con la tecnología eléctrica.Molina Palomares, MP.; Bastida Molina, P.; Alvarez Valenzuela, B. (2020). Circuitos eléctricos. Problemas resueltos. Editorial Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/152212EDITORIA

Circuitos trifásicos. Problemas resueltos

La presente publicación está dirigida hacia el aprendizaje basado en problemas de asignaturas relacionadas con la tecnología eléctrica de distintos grados de ingeniería. Con esa finalidad, el libro recopila una amplia colección de problemas resueltos para el estudio de circuitos eléctricos trifásicos. La obra muestra una breve introducción teórica inicial a la temática a tratar, así como la definición de los conceptos esenciales. Seguidamente, se plantean una serie de problemas relacionados con la materia. Estos problemas incluyen su resolución completa, con todos los pasos y explicaciones necesarias para su compresiónMolina Palomares, MP.; Bastida Molina, P.; Alvarez Valenzuela, B. (2021). Circuitos trifásicos. Problemas resueltos. Editorial Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/163235EDITORIA

Metodología de diseño de prácticas de laboratorio para acercar la investigación a estudiantes de máster

[ES] Este documento presenta una metodología basada en problemas para fomentar el interés de los estudiantes en el campo de la investigación como una de las posibles salidas laborales. Durante los estudios de máster, los estudiantes se encuentran en situación de emplear todos los conocimientos adquiridos anteriormente en resolver problemas reales y fomentar así el crecimiento cognitivo. La aplicación de esta técnica ha demostrado aumentar tanto el interés por la asignatura como por la investigación.[EN] This paper presents a problem-based methodology to encourage students' interest in the field of research as one of the possible job opportunities in their respective careers. During master's studies, students are in a position to use all the knowledge acquired previously to solve real problems and therefore enhance cognitive growth. The application of this technique has proven increase both their interest in the subject and in research.Rivera-Durán, Y.; Bastida-Molina, P.; Molina Palomares, MP.; Hurtado-Perez, E. (2022). Metodología de diseño de prácticas de laboratorio para acercar la investigación a estudiantes de máster. EscuelaTécnica Superior de Ingeniería del Diseño. Universitat Politècnica de València. 373-378. http://hdl.handle.net/10251/19174937337

Docencia inversa y trabajo colaborativo en la enseñanza práctica de Máquinas Eléctricas

[ES] El presente artículo describe una nueva metodología para el aprendizaje práctico en la enseñanza universitaria basada en la docencia inversa y el trabajo colaborativo. El mismo se ha aplicado a una práctica de laboratorio de la asignatura Máquinas Eléctricas del Máster Universitario en Ingeniería Mecatrónica de la Universitat Politècnica de València. Los positivos resultados de los tests de evaluación y los altos niveles de satisfacción han mostrado la eficacia de esta metodología.[EN] This paper describes a new methodology for practical learning in university teaching based on flipped teaching and collaborative work. It has been applied to a laboratory practice of the course Electrical Machines of the Master's Degree in Mechatronics Engineering of the Universitat Politècnica de València. The positive results of the evaluation tests and the high levels of satisfaction have shown the effectiveness of this methodology.Esta investigación ha sido apoyada en parte por el Ministerio de Universidades bajo la ayuda Margarita Salas (MS/19), así como por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad y la Agencia Nacional de Investigación (FPI BES-2017-080031).Bastida-Molina, P.; Rivera-Durán, Y.; Molina Palomares, MP.; Hurtado-Perez, E. (2022). Docencia inversa y trabajo colaborativo en la enseñanza práctica de Máquinas Eléctricas. EscuelaTécnica Superior de Ingeniería del Diseño. Universitat Politècnica de València. 379-384. http://hdl.handle.net/10251/19176437938