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    Readily available Ti-beta as an efficient catalyst for greener and sustainable production of campholenic aldehyde

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    [EN] Different Ti-beta zeolite samples were prepared following a convenient and optimized post-synthetic route and starting from commercial Al-beta zeolite. Lewis acid sites have been successfully incorporated into vacant tetrahedral (T)-sites of a dealuminated beta-framework by ball-milling solid-state ion-exchange. A tribology-ball milling process was used in order to increase the interaction between dealuminated-beta zeolite and the Ti-precursor. Thermal treatments with water and aqueous solution of NaNO or Li NO allowed optimization of the catalytic properties of the Ti-Lewis active sites which exhibited excellent catalytic activity and stability for the isomerization of ¿-pinene oxide into campholenic aldehyde in both batch and fixed bed reactor systems. Additionally, the catalytic performance of the post-synthesised Ti-beta zeolite was compared to a Ti-beta zeolite prepared in fluoride media. From different points of view such as preparation of readily, highly active, selective and stable catalysts, throughput, sustainability and cost, herein we report the selective solid catalysed ¿-PO isomerization with excellent results, 88% selectivity and yield, a CA production of 225 g g h and new opportunities.The authors are grateful for financial support from the Spanish Government by MAT2017-82288-C2-1-P and Severo Ochoa Excellence Program SEV-2016-0683. The contribution of Mr. Pablo Ramos to the experimental work is also gratefully acknowledged.Puche Panadero, M.; Velty, A. (2019). Readily available Ti-beta as an efficient catalyst for greener and sustainable production of campholenic aldehyde. Catalysis Science & Technology. 9(16):4293-4303. https://doi.org/10.1039/c9cy00957dS42934303916Stekrova, M., Kumar, N., Aho, A., Sinev, I., Grünert, W., Dahl, J., … Murzin, D. Y. (2014). Isomerization of α-pinene oxide using Fe-supported catalysts: Selective synthesis of campholenic aldehyde. Applied Catalysis A: General, 470, 162-176. doi:10.1016/j.apcata.2013.10.044Kunkeler, P. J., van der Waal, J. C., Bremmer, J., Zuurdeeg, B. J., Downing, R. S., & van Bekkum, H. (1998). Catalysis Letters, 53(1/2), 135-138. doi:10.1023/a:1019049704709Pitínová-Štekrová, M., Eliášová, P., Weissenberger, T., Shamzhy, M., Musilová, Z., & Čejka, J. (2018). Highly selective synthesis of campholenic aldehyde over Ti-MWW catalysts by α-pinene oxide isomerization. Catalysis Science & Technology, 8(18), 4690-4701. doi:10.1039/c8cy01231hArbusow, B. (1935). Studium der Isomerisation von Terpen-oxyden, I. Mitteil.: Isomerisation des α-Pinen-oxydes bei der Reaktion von Reformatsky. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A and B Series), 68(8), 1430-1435. doi:10.1002/cber.19350680803Arata, K., & Tanabe, K. (1979). ISOMERIZATION OF α-PlNENE OXIDE OVER SOLID ACIDS AND BASES. Chemistry Letters, 8(8), 1017-1018. doi:10.1246/cl.1979.1017Kaminska, J., Schwegler, M. A., Hoefnagel, A. J., & van Bekkum, H. (1992). The isomerization of α-pinene oxide with Brønsted and Lewis acids. Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas, 111(10), 432-437. doi:10.1002/recl.19921111004Huybrechts, D. R. C., Bruycker, L. D., & Jacobs, P. A. (1990). Oxyfunctionalization of alkanes with hydrogen peroxide on titanium silicalite. Nature, 345(6272), 240-242. doi:10.1038/345240a0C. Ferrini and H. W.Kouwenhoven , New Developments in Selective Oxidation , ed. G. Centi and F. Trifiro , Elsevier , Amsterdam , 1990 , p. 53Camblor, M. A., Costantini, M., Corma, A., Gilbert, L., Esteve, P., Martínez, A., & Valencia, S. (1996). Synthesis and catalytic activity of aluminium-free zeolite Ti-β oxidation catalysts. Chem. Commun., (11), 1339-1340. doi:10.1039/cc9960001339Blasco, T., Camblor, M. A., Corma, A., Esteve, P., Martínez, A., Prieto, C., & Valencia, S. (1996). Unseeded synthesis of Al-free Ti-β zeolite in fluoride medium: a hydrophobic selective oxidation catalyst. Chem. Commun., (20), 2367-2368. doi:10.1039/cc9960002367Li, P., Liu, G., Wu, H., Liu, Y., Jiang, J., & Wu, P. (2011). Postsynthesis and Selective Oxidation Properties of Nanosized Sn-Beta Zeolite. The Journal of Physical Chemistry C, 115(9), 3663-3670. doi:10.1021/jp1076966Dijkmans, J., Gabriëls, D., Dusselier, M., de Clippel, F., Vanelderen, P., Houthoofd, K., … Sels, B. F. (2013). Productive sugar isomerization with highly active Sn in dealuminated β zeolites. Green Chemistry, 15(10), 2777. doi:10.1039/c3gc41239cHammond, C., Conrad, S., & Hermans, I. (2012). Simple and Scalable Preparation of Highly Active Lewis Acidic Sn-β. Angewandte Chemie International Edition, 51(47), 11736-11739. doi:10.1002/anie.201206193Wolf, P., Hammond, C., Conrad, S., & Hermans, I. (2014). Post-synthetic preparation of Sn-, Ti- and Zr-beta: a facile route to water tolerant, highly active Lewis acidic zeolites. Dalton Transactions, 43(11), 4514. doi:10.1039/c3dt52972jTolborg, S., Sádaba, I., Osmundsen, C. M., Fristrup, P., Holm, M. S., & Taarning, E. (2015). Tin-containing Silicates: Alkali Salts Improve Methyl Lactate Yield from Sugars. ChemSusChem, 8(4), 613-617. doi:10.1002/cssc.201403057Camblor, M. A., Corma, A., & Pérez-Pariente, J. (1993). Synthesis of titanoaluminosilicates isomorphous to zeolite Beta, active as oxidation catalysts. Zeolites, 13(2), 82-87. doi:10.1016/0144-2449(93)90064-aGarcia Vargas, N., Stevenson, S., & Shantz, D. F. (2012). Synthesis and characterization of tin(IV) MFI: Sodium inhibits the synthesis of phase pure materials. Microporous and Mesoporous Materials, 152, 37-49. doi:10.1016/j.micromeso.2011.11.036Tatsumi, T., Koyano, K. A., & Shimizu, Y. (2000). Effect of potassium on the catalytic activity of TS-1. Applied Catalysis A: General, 200(1-2), 125-134. doi:10.1016/s0926-860x(00)00630-xKhouw, C. B., & Davis, M. E. (1995). Catalytic Activity of Titanium Silicates Synthesized in the Presence of Alkali-Metal and Alkaline-Earth Ions. Journal of Catalysis, 151(1), 77-86. doi:10.1006/jcat.1995.1010Kuwahara, Y., Nishizawa, K., Nakajima, T., Kamegawa, T., Mori, K., & Yamashita, H. (2011). Enhanced Catalytic Activity on Titanosilicate Molecular Sieves Controlled by Cation−π Interactions. Journal of the American Chemical Society, 133(32), 12462-12465. doi:10.1021/ja205699dTaarning, E., Saravanamurugan, S., Spangsberg Holm, M., Xiong, J., West, R. M., & Christensen, C. H. (2009). Zeolite-Catalyzed Isomerization of Triose Sugars. ChemSusChem, 2(7), 625-627. doi:10.1002/cssc.200900099Bermejo-Deval, R., Orazov, M., Gounder, R., Hwang, S.-J., & Davis, M. E. (2014). Active Sites in Sn-Beta for Glucose Isomerization to Fructose and Epimerization to Mannose. ACS Catalysis, 4(7), 2288-2297. doi:10.1021/cs500466jBlasco, T., Camblor, M. A., Corma, A., Esteve, P., Guil, J. M., Martínez, A., … Valencia, S. (1998). Direct Synthesis and Characterization of Hydrophobic Aluminum-Free Ti−Beta Zeolite. The Journal of Physical Chemistry B, 102(1), 75-88. doi:10.1021/jp973288wR. K. Iler , The Chemistry of Silica , Wiley , New York , 1979Cordon, M. J., Harris, J. W., Vega-Vila, J. C., Bates, J. S., Kaur, S., Gupta, M., … Gounder, R. (2018). Dominant Role of Entropy in Stabilizing Sugar Isomerization Transition States within Hydrophobic Zeolite Pores. Journal of the American Chemical Society, 140(43), 14244-14266. doi:10.1021/jacs.8b08336BORONAT, M., CONCEPCION, P., CORMA, A., RENZ, M., & VALENCIA, S. (2005). Determination of the catalytically active oxidation Lewis acid sites in Sn-beta zeolites, and their optimisation by the combination of theoretical and experimental studies. Journal of Catalysis, 234(1), 111-118. doi:10.1016/j.jcat.2005.05.023Gleeson, D., Sankar, G., Richard A. Catlow, C., Meurig Thomas, J., Spanó, G., Bordiga, S., … Lamberti, C. (2000). The architecture of catalytically active centers in titanosilicate (TS-1) and related selective-oxidation catalysts. Physical Chemistry Chemical Physics, 2(20), 4812-4817. doi:10.1039/b005780kOtomo, R., Kosugi, R., Kamiya, Y., Tatsumi, T., & Yokoi, T. (2016). Modification of Sn-Beta zeolite: characterization of acidic/basic properties and catalytic performance in Baeyer–Villiger oxidation. Catalysis Science & Technology, 6(8), 2787-2795. doi:10.1039/c6cy00532bImamura, S., Nakai, T., Kanai, H., & Ito, T. (1995). Effect of tetrahedral Ti in titania–silica mixed oxides on epoxidation activity and Lewis acidity. J. Chem. Soc., Faraday Trans., 91(8), 1261-1266. doi:10.1039/ft9959101261Yang, G., & Zhou, L. (2017). Active Sites of M(IV)-incorporated Zeolites (M = Sn, Ti, Ge, Zr). Scientific Reports, 7(1). doi:10.1038/s41598-017-16409-yAlaerts, L., Séguin, E., Poelman, H., Thibault-Starzyk, F., Jacobs, P. A., & De Vos, D. E. (2006). Probing the Lewis Acidity and Catalytic Activity of the Metal–Organic Framework [Cu3(btc)2] (BTC=Benzene-1,3,5-tricarboxylate). Chemistry - A European Journal, 12(28), 7353-7363. doi:10.1002/chem.20060022

    Nanomateriales híbridos basados en complejos de metales de transición anclados sobre óxido de grafeno. Aplicaciones catalíticas

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    Graphene-based hybrid materials and transition metal complexes play an important role in the science of materials and catalysis, as well as in other technological fields, as highlighted in the literature. In this doctoral thesis new hybrid nanomaterials based on different transition metal complexes (mono- and multimetallic) anchored on the surface of graphene oxide or graphene oxide modified with organic groups have been developed. This doctoral memory constitutes a "classic" work from the point of view of content structure, which are distributed over seven chapters. In the first chapter, the general considerations and applications of graphene and associated hybrid materials are presented together with a classification of strategies of synthesis and chemical structure of graphene oxides under study. Next, the second chapter addresses the objectives of this research work focused on the study of hybrid nanomaterials based on transition metals and graphene. The third and fourth chapter focuses on the synthesis of delaminated graphene oxide by modifying the conventional Hummers method, which provides the laminar support on which donor oxygen and nitrogen groups are covalently anchored. These groups allow the coordinating or axial immobilization of a chiral Mn (III) -salen complex, to provide hybrid nanocatalysts directed to the enantioselective epoxidation of prochiral alkenes. In the fifth chapter of this specification, the chemical modification of graphene oxide is described by amidation and acylation reactions of the carboxylic groups and by the covalent anchoring of a ruthenium (II) organometallic complex. Hybrid nanomaterials are studied in the catalytic racemization of (S) -1-phenylethanol, and the multifunctional enzyme catalyst (CALB)-Ru-OG in the kinetic resolution of 1- phenylethanol. The sixth chapter focuses on the coordinating immobilization of hexanuclear molybdenum (II) nanoclusters with halogens in graphene oxide to provide nanohybrids that have been investigated in the field of photocatalysis and whose activity has been compared with that obtained under homogeneous conditions. Specifically, photoreduction of H2O to H2 and photooxidation of certain organic substrates has been approached, taking advantage of the photoluminescent properties of the molybdenum (II) clusters and the electronic properties of the graphite materials. The characterization of the molecular complexes and nanomaterials synthesized throughout chapters 3-6 of the present thesis is carried out using chemical and structural analysis techniques and spectroscopic, chromatographic, surface and image techniques. The last chapter, and not the least important, highlights the conclusions obtained in this research.Los materiales híbridos basados en grafeno y complejos de metales de transición juegan un papel importante en la ciencia de materiales y catálisis, así como en otros campos tecnológicos, según se destaca en la literatura. En esta tesis doctoral se han desarrollado nuevos nanomateriales híbridos basados en complejos metálicos de transición de diferente índole (mono- y multimetálicos) anclados en la superficie del óxido de grafeno u óxido de grafeno modificado con grupos orgánicos. Esta memoria doctoral constituye un trabajo "clásico" desde el punto de vista de estructura de contenidos, los cuales se distribuyen a lo largo de siete capítulos. En el primer capítulo, se exponen las consideraciones generales y aplicaciones de los grafenos y de los materiales híbridos asociados, junto con una clasificación de estrategias de síntesis y estructura química de los óxidos de grafeno objeto de estudio. A continuación, el capítulo segundo aborda los objetivos del presente trabajo de investigación centrados en el estudio de nanomateriales híbridos basados en metales de transición y grafenos. El tercer y cuarto capítulo se centran en la síntesis de óxido de grafeno deslaminado modificando el método de Hummers convencional, que proporciona el soporte laminar sobre el que se anclan covalentemente grupos oxígeno y nitrógeno dadores. Estos grupos permiten la inmovilización coordinativa o axial de un complejo de Mn (III)-salen quiral, para proporcionar nanocatalizadores híbridos dirigidos a la epoxidación enantioselectiva de alquenos proquirales. En el quinto capítulo de esta memoria, se describe la modificación química del óxido de grafeno mediante reacciones de amidación y de acilación de los grupos carboxílicos, y mediante el anclaje covalente de un complejo organometálico de rutenio (II). Los nanomateriales híbridos se estudian en la racemización catalítica del (S)-1-feniletanol, y el catalizador multifuncional enzima (CALB)-Ru-OG en la resolución cinética del 1-feniletanol. El sexto capítulo, se centra en la inmovilización coordinativa de nanoclústeres hexanucleares de haluros de molibdeno (II) en óxido de grafeno, para proporcionar nanohíbridos que se han investigado en el campo de la fotocatálisis y cuya actividad se ha comparado con la obtenida en condiciones homogéneas. Concretamente, se ha abordado la fotorreducción de H2O a H2 y la fotooxidación de determinados sustratos orgánicos, aprovechando las propiedades fotoluminiscentes de los clústeres de molibdeno (II) y las propiedades electrónicas de los materiales grafénicos. La caracterización de los complejos moleculares y de los nanomateriales sintetizados a lo largo de los capítulos 3-6 de la presente tesis se lleva a cabo, mediante técnicas de análisis químico y estructural, espectroscópicas, cromatográficas, de superficie y de imagen El último capítulo y no por ello el menos importante, destaca las conclusiones obtenidas en este trabajo de investigación.Els materials híbrids basats en grafè i complexos de metalls de transició juguen un paper important en la ciència de materials i catàlisi, així com en altres camps tecnològics, segons es destaca en la literatura. En aquesta tesi doctoral s'han desenvolupat nous nanomaterials híbrids basats en complexos metàl·lics de transició de diferent índole (mono- i multimetálicos) ancorats en la superfície de l'òxid de grafè o òxid de grafè modificat amb grups orgànics. Aquesta memòria doctoral constitueix un treball "clàssic" des del punt de vista d'estructura de continguts, els quals es distribueixen al llarg de set capítols. En el primer capítol, s'exposen les consideracions generals i aplicacions dels grafenos i dels materials híbrids associats, juntament amb una classificació d'estratègies de síntesi i estructura química dels òxids de grafè objecte d'estudi. A continuació, el capítol segon aborda els objectius del present treball d'investigació centrats en l'estudi de nanomaterials híbrids basats en metalls de transició i grafenos. El tercer i quart capítol se centren en la síntesi d'òxid de grafè deslaminat modificant el mètode de Hummers convencional, que proporciona el suport laminar sobre el qual s'ancoren covalentment grups oxigen i nitrogen donadors. Aquests grups permeten la immobilització coordinativa o axial d'un complex de Mn (III) -salen quiral, per proporcionar nanocatalitzadors híbrids dirigits a l'epoxidació enantioselectiva d'alquens proquirals. En el cinquè capítol d'aquesta memòria, es descriu la modificació química de l'òxid de grafè mitjançant reaccions de amidació i de acilació dels grups carboxílics, i mitjançant l'ancoratge covalent d'un complex organometàl·lic de ruteni (II). Els nanomaterials híbrids s'estudien a la racemització catalítica del (S) -1-feniletanol, i el catalitzador multifuncional enzim (CALB)-Ru-OG en la resolució cinètica de l'1-feniletanol. El sisè capítol, es centra en la immobilització coordinativa de nanoclústeres hexanuclears de molibdè (II) amb halògens en òxid de grafè, per proporcionar nanohíbrids que s'han investigat en el camp de la fotocatàlisi i l'activitat s'ha comparat amb l'obtinguda en condicions homogènies. Concretament, s'ha abordat la fotoreducció d'H2O a H2 i la fotooxidació de determinats substrats orgànics, aprofitant les propietats fotoluminiscents dels clústers de molibdè (II) i les propietats electròniques dels materials grafénics. La caracterització dels complexos moleculars i dels nanomaterials sintetitzats al llarg dels capítols 3-6 de la present tesi es du a terme, mitjançant tècniques d'anàlisi química i estructural, espectroscòpiques, cromatogràfiques, de superfície i d'imatge. L'últim capítol i no per això menys important, destaca les conclusions obtingudes en aquest treball de recerca.Puche Panadero, M. (2017). Nanomateriales híbridos basados en complejos de metales de transición anclados sobre óxido de grafeno. Aplicaciones catalíticas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86211TESI

    Recuperación de la energía eléctrica desde un motor de inducción controlado mediante un variador de frecuencia

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    Cuando en una instalación industrial se disponen de motores eléctricos con capacidad de poder generar energía eléctrica, pero son controlados por variadores de frecuencia, estos normalmente impiden que esa energía eléctrica se pueda reutilizar. Aún siendo prácticamente cierto esta imposición de NO APROVECHAMIENTO de energía eléctrica, se pueden buscar exitosamente alternativas que facilite la reutilización de la citada energía. En este artículo, que pone de manifiesto le forma de poder salvar el impedimento antes mencionado y se analiza el método alternativo y modos de optimizar la energía eléctrica que se puede generar. En este trabajo se pone como ejemplo de estas técnicas la posibilidad de aprovechamiento de la energía en el tiempo regenerativo de los motores asíncronos utilizados en ascensores. Todo ello teniendo en cuenta que la extensión de este trabajo solo permite realizar un análisis muy elementalPuche Panadero, R. (2013). Recuperación de la energía eléctrica desde un motor de inducción controlado mediante un variador de frecuencia. http://hdl.handle.net/10251/3201

    Nuevos métodos de diagnosis de excentricidad y otras asimetrías rotóricas en máquinas eléctricas de inducción a través del análisis de la corriente estatórica

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    Las máquinas eléctricas de inducción están presentes en la mayoría de los procesos productivos (suponen alrededor de un 90% del total de máquinas eléctricas existentes en el mercado), gracias a su simplicidad constructiva y a su fiabilidad. Por motivos de producción y sobre todo económicos se hace necesario poder diagnosticas y detectar los posibles fallos que puedan surgir, incluso de modo incipiente, para evitar paradas no programadas con las consecuencias negativas que esto supone. De ahí que en las últimas décadas se hayan realizado inversiones tanto económicas como humanas para investigar y desarrollar técnicas no invasivas que sean capaces de detectar y diagnosticar los fallos o averías que puedan surgir. Además es muy recomendable que estas técnicas puedan ser aplicadas en línea, sin necesidad de parar la máquina eléctrica y bajo cualquier régimen de funcionamiento. Tradicionalmente, la detección y diagnosis de fallos en las máquinas eléctricas se ha realizado en régimen permanente. Inicialmente, se utilizó la medida de las vibraciones de la máquina. Desde hace unos años se está investigando y experimentando con la medida de la corriente estatórica, basándose principlamente en el análisis frecuencial mediante la transformada de Fourier. Recientemente, se están aplicando nuevas técnicas avanzadas de análisis de señal para sustituir a la transformada de Fourier, ya que esta presenta problemas indeseados, como por ejemplo el efecto de dispersión de la señal o comúnmente denominado como efecto "leakage". También se ha comenzado a utilizar señales capturadas en régimen transitorio, principlameante la corriente de la máquina eléctrica consumida en el aarranque, para su posterior análisis mediante la transformada wavelets y a través de esta transformada diagnosticar y detectar las posibles averías. Esta es una de las líneas principales de desarrollo del grupo de investigación al que pertenezco. En la presente tesis se desarrollan cuatro nuevos métodos basados en difPuche Panadero, R. (2008). Nuevos métodos de diagnosis de excentricidad y otras asimetrías rotóricas en máquinas eléctricas de inducción a través del análisis de la corriente estatórica [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3543Palanci

    Aplicación de un grupo Electrógeno y la repercusión del tipo de carga

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    Los grupos electrógenos son muy utilizados como sistema alternativo de suministro eléctrico, son muchas las aplicaciones que se tiene hoy en día para este equipo, todas ellas muy interesantes para los instaladores y los usuarios. En este trabajo se realizan una serie de análisis muy útiles de aplicación que permiten al usuario tomar decisiones de funcionamiento que normalmente son desconocidas para los usuarios.Puche Panadero, R. (2013). Aplicación de un grupo Electrógeno y la repercusión del tipo de carga. http://hdl.handle.net/10251/3201

    Diagnosis of Rotor Asymmetries Faults in Induction Machines Using the Rectified Stator Current

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    (c) 2020 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] Fault diagnosis of induction motors through the analysis of the stator current is increasingly being used in maintenance systems, because it is non-invasive and has low requirements of hardware and software. Nevertheless, its industrial application faces some practical limitations. In particular, the detection of fault harmonics that are very close to the fundamental component is challenging, as in large induction motors working at very low slip, because the leakage of the fundamental can hide the fault components until the damage is severe. Several methods have been proposed to alleviate this problem, although all of them increase noticeably the complexity of the diagnostic system. In this paper, a novel method is proposed, based on the analysis of the rectified motor current. It is shown that its spectrum contains the same fault harmonics as the spectrum of the original current signal, but with a much lower frequency, and free from the fundamental component leakage. Besides, the proposed method is very easy to implement, either by software, using the absolute value of the current samples, or by hardware, using a simple rectifier. The proposed approach is presented theoretically and validated experimentally with the detection of a broken bars fault of a large induction motor.This work was supported in part by the Spanish "Ministerio de Ciencia, Innovacion yUniversidades (MCIU)," in part by the "Agencia Estatal de Investigacion (AEI)," and in part by the "Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER)" in the framework of the "Proyectos I+D+i -Retos Investigacion 2018," under Project RTI2018-102175-B-I00 (MCIU/AEI/FEDER, UE).Puche-Panadero, R.; Martinez-Roman, J.; Sapena-Bano, A.; Burriel-Valencia, J. (2020). Diagnosis of Rotor Asymmetries Faults in Induction Machines Using the Rectified Stator Current. IEEE Transactions on Energy Conversion. 35(1):213-221. https://doi.org/10.1109/TEC.2019.2951008S21322135

    A Review of Techniques Used for Induction Machine Fault Modelling

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    [EN] Over the years, induction machines (IMs) have become key components in industry applications as mechanical power sources (working as motors) as well as electrical power sources (working as generators). Unexpected breakdowns in these components can lead to unscheduled down time and consequently to large economic losses. As breakdown of IMs for failure study is not economically feasible, several IM computer models under faulty conditions have been developed to investigate the characteristics of faulty machines and have allowed reducing the number of destructive tests. This paper provides a review of the available techniques for faulty IMs modelling. These models can be categorised as models based on electrical circuits, on magnetic circuits, models based on numerical methods and the recently proposed in the technical literature hybrid models or models based on finite element method (FEM) analytical techniques. A general description of each type of model is given with its main benefits and drawbacks in terms of accuracy, running times and ability to reproduce a given faultThis work was supported by the Spanish "Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades (MCIU)", the "Agencia Estatal de Investigacion (AEI)" and the "Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER)" in the framework of the "Proyectos I+D+i-Retos Investigacion 2018", project reference RTI2018-102175-B-I00 (MCIU/AEI/FEDER, UE)Terrón-Santiago, C.; Martinez-Roman, J.; Puche-Panadero, R.; Sapena-Bano, A. (2021). A Review of Techniques Used for Induction Machine Fault Modelling. Sensors. 21(14):4855-4873. https://doi.org/10.3390/s21144855S48554873211

    SMARTLAB MAGNETIC: A MODERN PARADIGM FOR STUDENT LABORATORIES

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    [EN] Undergraduate laboratories should provide means to help the student visualize often complex concepts, to achieve a more lasting understanding and, thus, a more significant learning of the ideas presented in the lectures. However, the laboratories often require students to struggle with complex instrumentation operation and tedious data collection and processing that affect negatively their motivation and distract off the learning objectives. This paper introduces through a specific implementation a recent paradigm for student laboratories, designated as SmartLabs, as an effort to help overcome these drawbacks. SmartLabs Magnetic is a combination of existing magnetic circuits test equipment plus a versatile sensors set combined with a standard and affordable data acquisition card and a portable device App. SmartLab Magnetic collects data during magnetic circuits laboratory tests, processes this data to provide results more easily related to the basic concepts being tested and manages the data into reports that can be sent to the student e-mail account within the App. Students' opinions of the relevance, usefulness, and motivational effect of the new SmartLab Magnetic were very positive.Martinez-Roman, J.; Sapena-Bano, A.; Pineda-Sanchez, M.; Puche-Panadero, R. (2016). SMARTLAB MAGNETIC: A MODERN PARADIGM FOR STUDENT LABORATORIES. Sensors & Transducers. 197(2):58-66. http://hdl.handle.net/10251/99063S5866197

    Uniform Ru nanoparticles on N-doped graphene for selective hydrogenation of fatty acids to alcohols

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    [EN] Ruthenium nanoparticles (Ru NPs) supported on reduced-graphene oxide doped with N (NH2-rGO) was synthesized and used for the selective hydrogenation of fatty acids to alcohols, being the hydrogenation of palmitic acid selected as model. Ru was stabilized forming uniform nanometer size particles on N-doped graphene (Ru/NH2-rGO). The resultant catalyst was very selective for the carbonyl reduction giving 93% of the aliphatic alcohol at 99% conversion. The Ru/NH2-rGO catalysts was more active and selective than the corresponding Ru on non-doped graphene (Ru/rGO) or Ru on carbon (Ru/C). Mechanistic studies points to a dual mechanism for H-2 dissociation, i.e. homolytic and heterolytic cleavage exists on the Ru/NH2-rGO, while only the homolytic H-2 dissociation occurs on Ru/rGO. This heterolytic splitting, which activates the carbonyl groups and facilitates the hydrogenation of aliphatic acids, is due to the presence of basic centres next to the Ru atoms. The presence of N atoms also increases the stability of the catalyst, allowing a reuse up to four times. (C) 2019 Elsevier Inc. All rights reserved.The authors thank Institute de Tecnologia Quimica (ITQ), Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (CSIC) and Universitat Politecnica de Valencia (UPV) for the facilities and Severo Ochoa excellence programme, "Juan de la Cierva" programme and Primeros Proyectos de Investigacion (PAID-06-18) for financial support. We gratefully acknowledge Prof. A. Corma for his invaluable contribution to this research. We also thank the Electron Microscopy Service of the UPV for TEM facilities, Jose A. Vidal-Moya (ITQ CSIC-UPV) for NMR measurements and J. Gaona and C. Morales for their assistance in catalytic reactions.Martínez-Prieto, LM.; Puche Panadero, M.; Cerezo-Navarrete, C.; Chaudret, B. (2019). Uniform Ru nanoparticles on N-doped graphene for selective hydrogenation of fatty acids to alcohols. Journal of Catalysis. 377:429-437. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2019.07.040S42943737

    Low-Computational-Cost Hybrid FEM-Analytical Induction Machine Model for the Diagnosis of Rotor Eccentricity, Based on Sparse Identification Techniques and Trigonometric Interpolation

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    [EN] Since it is not efficient to physically study many machine failures, models of faulty induction machines (IMs) have attracted a rising interest. These models must be accurate enough to include fault effects and must be computed with relatively low resources to reproduce different fault scenarios. Moreover, they should run in real time to develop online condition-monitoring (CM) systems. Hybrid finite element method (FEM)-analytical models have been recently proposed for fault diagnosis purposes since they keep good accuracy, which is widely accepted, and they can run in real-time simulators. However, these models still require the full simulation of the FEM model to compute the parameters of the analytical model for each faulty scenario with its corresponding computing needs. To address these drawbacks (large computing power and memory resources requirements) this paper proposes sparse identification techniques in combination with the trigonometric interpolation polynomial for the computation of IM model parameters. The proposed model keeps accuracy similar to a FEM model at a much lower computational effort, which could contribute to the development and to the testing of condition-monitoring systems. This approach has been applied to develop an IM model under static eccentricity conditions, but this may extend to other fault types.This work was supported by the Spanish "Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades (MCIU)", the "Agencia Estatal de Investigacion (AEI)" and the "Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER)" in the framework of the "Proyectos I+D+i -Retos Investigacion 2018", project reference RTI2018-102175-B-I00 (MCIU/AEI/FEDER, UE).Terrón-Santiago, C.; Martinez-Roman, J.; Puche-Panadero, R.; Sapena-Bano, A. (2021). Low-Computational-Cost Hybrid FEM-Analytical Induction Machine Model for the Diagnosis of Rotor Eccentricity, Based on Sparse Identification Techniques and Trigonometric Interpolation. Sensors. 21(21):6963-6987. https://doi.org/10.3390/s21216963S69636987212
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