Unai Galfarsoro Anduagaren tesi defentsa

Atzera

Unai Galfarsoro Anduagaren tesi defentsa

TESIA

Unai Galfarsoro Anduagaren tesi defentsa

Tesiaren izenburua: "Fault diagnosis in permanent magnet synchronous motors for elevator installations". SOBRESALIENTE CUM LAUDE kalifikazioa lortu du.

2021·07·20

$titulo.getData()


  • Tesiaren izenburua: "Fault diagnosis in permanent magnet synchronous motors for elevator installations".
  • Epaimahaia:
    • Mahaiburua: Jose Alfonso Antonino Daviu (Universitat Politècnica de València)
    • Mahaikidea: Daniel Moríñigo Sotelo (Universidad de Valladolid)
    • Mahaikidea: Leire Irazu Echeverria (Orona Elevation Innovation Center)
    • Mahaikidea: Jon Garcia Barruetabeña (Universidad de Deusto)
    • Idazkaria: Gaizka Almandoz Larralde (Mondragon Unibertsitatea)

Laburpena

Diseinuak, fabrikazio-perdoiek, muntaketa-arazoek eta beste akats batzuek eragin zuzena dute iman iraunkorren motor sinkronoen (PMSMen) erosotasunean eta fidagarritasunean, tesi honek ardatz duen igogailuen sektorean. Horregatik, tesi honen helburua da igogailuen PMSMen akats mekaniko (cogging eta eszentrikotasuna) eta magnetizazio-akats ohikoenak diagnostikatzeko prozedura garatzea, esperimentalki neurtutako seinaleetatik abiatuta, akats horiek arrazoizko balioetatik behera mantentzeko muntaketa-katearen amaieran.

Intereseko akatsei buruz aurrez argitaratutako ikerketak kontuan hartuta, ondorio nagusia da espektroen analisian oinarritutako eszentrikotasun- eta magnetizazio-akatsei buruzko hainbat ikerketek emaitza nahasgarriak ematen dituztela eta hori aztertu egin behar dela. Askotan desmagnetizazio lokala aztertzen da, non iman bakar bat ezabatzen den, baina beharrezkoa da beste magnetizazio-akats mota orokorrago eta errealistago batzuk aztertzea. Gainera, sarritan perdoien eragina ez da kontuan hartzen.

Cogging momentuari dagokionez, estatorean neurtutako bibrazio-seinaleen bidez identifikatzea ezinezkoa dela frogatzen da, baina biraketa-abiadura baxuetan neurtutako abiadura-seinaleen espektroak erabiliz identifikazioa arrakastaz egiten da.

Eszentrikotasunei eta perdoiei dagokienez, kalkulu analitikoak eta elementu finituenak erabiltzen dira eszentrikotasun estatikoen eta dinamikoen, errotorearen eta estatorearen perdoien, eta horien konbinazioen eraginari buruz ezagutza lortzeko. Analisi honetan hainbat seinaleren (indar magnetiko garbia, cogging momentua eta burdinarteko fluxu magnetikoa) denbora seinaleak eta espektroak hartzen dira kontuan. Jarraian, neurketa esperimentalak egiten dira kalkulu analitikoak eta simulaziokoak egiaztatzeko, joera berberak lortuz. Saiakuntza-banku aitzindari bat diseinatu eta fabrikatu da, zeinak eszentrikotasun estatikoko eta/edo dinamikoko edozein balio modu jarraitu, azkar eta errazean sortzeko aukera ematen duen. Partikularki, eszentrikotasun dinamikoa sortzeko diseinatutako mekanismoa bereziki originala eta eraginkorra da. Saiakuntza esperimentalen bankuaren bidez, seinale mota gehiago aztertzen dira (korronteak, tentsioak, bibrazioak, biraketa-abiadurak eta fluxu magnetikoak hortzetan zehar bilaketa-bobinen bidez). Emaitza horietatik guztietatik abiatuta, ikuspegi orokor bat ezartzen da eszentrikotasun estatikoaren eta/edo dinamikoaren akatsak ebaluatzeko, errotorearen eta/edo estatorearen perdoi-akatsekin batera. Aztertutako makinarentzat berretsi egin da errotorearen perdoi-akatsen diagnostikoa errazagoa dela eszentrikotasunena baino. Neurtutako seinale mota bakoitzaren eta akats mota bakoitza hautemateko analisi-metodoaren indarguneak eta ahulguneak azaltzen dira.

Fourierren transformatu azkarra (FFT) egiteko erabilitako konfigurazioaren garrantzia eta mugak berresten dira. Makina elektrikoen diagnostikorako denbora-seinaleen analisi espektrala ez dela % 100 fidagarria egiaztatzen da, tarte txikiko harmonikoak alderatu behar direnean. Beraz, ordenak jarraitzeko teknika ezartzen da, emaitzak hobetzeko eta abiadura-gorabeheren eragina saihesteko. Alternatiba gisa, parametro estatistikoak erabiltzea proposatzen da eta bere fidagarritasuna berresten da.

Magnetizazio-akatsei dagokienez, hainbat kasu aztertzen dira: magnetizazio-mailaren batezbestekoa eta sakabanaketa, eta imanen magnetizazio uniformea edo ez-uniformea. Horietako bakoitza bereizteko adierazleak lortzen dira. Bereziki, faseko tentsioa baliotsua ageri da akats horiek zehazteko.

Nahiz eta bibliografian eszentrikotasun- eta magnetizazio-akatsen adierazle gisa aipatzen diren maiztasun-ordenek perdoiak alde batera utzi ohi dituzten, ikerketa honek berresten du lotura argia dagoela eszentrikotasunen, perdoien eta magnetizazio-akatsen artean, eta ezin direla perdoiak alde batera utzi. Izan ere, perdoi horiek, neurri batean, magnetizazio-akatsak izan daitezke edo zirkuitu magnetikoaren eszentrikotasunak eragin ditzakete.