Descrição Projeto
O estudo da detecção e diagnóstico de avarias em máquinas eléctricas, em particular em motores de indução trifásicos, requer experiência prática neste campo de conhecimento.
O motor de indução trifásico é uma das máquinas mais utilizadas na industria, em todo o mundo. Está presente em quase todo o tipo de industria, desde pequenas potências até potências elevadas, desde motores individuais, até motores integrados em accionamentos electrónicos.
Apesar deste tipo de motor ser muito fiável, está sujeito a um conjunto de possíveis avarias. Estas avarias podem tornar-se catastróficas e provocar paragens de produção, danos físicos ou inutilização de matéria prima.
A detecção atempada de uma avaria, no seu estádio inicial, pode prevenir a paragem completa de uma linha de produção com os consequentes ganhos ao nível dos custos de produção. Desta forma é muito importante ter capacidade de efetuar o diagnostico de um motor de indução por forma a detectar atempadamente possíveis avarias.
Em Portugal não é dada muita importância ao ensino de detecção e diagnostico de avarias em motores indução trifásicos, quer ao nível do ensino secundário quer ao nível do ensino superior. Trata-se de uma temática onde é fundamental a experiência acumulada, sendo que alguns técnicos possuem um conhecimento empírico bastante bom nesta área. No que concerne à utilização de técnicas avançadas e automatizadas de diagnostico, trata-se de um tema muito restrito à comunidade de investigação científica, estando a maior parte do conhecimento nas instituições de ensino superior e investigação científica.
Sendo assim pretende-se desenvolver um módulo de aprendizagem constituído por duas componentes, a primeira é um motor de indução em bom funcionamento, com um circuito de alimentação desenvolvido de modo a que seja possível recriar as avarias no mesmo. A segunda componente irá ser um software que permite fazer a ligação entre o computador e o motor de indução, nessa interface será possível recriar certas avarias no motor. Irá também ser possível realizar experiências didáticas de modo a fortalecer o conhecimento dos alunos neste assunto.
O projeto foi realizado pelo instituto de investigação Uninova situado no campus da FCT-UNL, em parceria com duas escolas secundárias onde este vai ser testado e utilizado numa primeira instância.
O sistema desenvolvido irá permitir a simulação de quatro diferentes situações de avaria:
- Barras Partidas;
- Excentricidade;
- Avaria nos rolamentos;
- Curto-circuitos nos enrolamentos do estator.
Cada uma das avarias acima apresentadas contem um número de variações possíveis que podem ser feitas. Existem parâmetros comuns a todas elas como é o caso do escorregamento da máquina, para além disso cada avaria tem parâmetros específicos. A avaria das barras do rotor partidas permite escolher o numero de barras partidas e o curto-circuito nos enrolamentos do estator permite seleccionar a severidade da avaria, entre outras. Deste modo todas estas opções combinadas permitem mais de 100 ensaios diferentes tornando o sistema bastante versátil e muito adaptado ao ambiente para o qual foi projetado.
Como funciona
Este sistema está dividido em quatro partes distintas apresentadas no esquema acima. O computador é onde o utilizador pode interagir com todo o sistema portanto foi desenvolvido um software que permite essa interação de uma forma segura e eficaz. Este software está em permanente comunicação com o circuito de controlo, atualizando a informação sobre a avaria que o utilizador pretende simular. Quando escolhida a avaria, o circuito de controlo irá accionar o circuito de potência de acordo com as especificações pretendidas. Por último este circuito irá accionar o motor de indução e este irá funcionar como se estivesse afetado pela avaria escolhida.