Desarrollo de un hardware para el monitorizado de motores trifásicos asíncronos de jaula de ardilla.

Abstract

[ES] En el presente trabajo se ha realizado el diseño y fabricación de un captador de datos para motores eléctricos junto con un programa para gestionar estos datos. El objetivo principal del proyecto es desarrollar un sistema capaz de diagnosticar el estado actual del motor, con la finalidad de monitorizar sus posibles fallos y evitar paradas no programadas. Junto a esto, en la parte inicial de la memoria se describe el funcionamiento de un motor eléctrico, los posibles fallos que se pueden detectar y las técnicas de mantenimiento preventivo que se pueden emplear en este tipo de motores. Cómo se ha dicho, el proyecto lo compone un sistema de sensorización y captación de datos que está integrado en una caja, y por otro lado, un programa para diagnosticar si el motor tiene excentricidades o alguna barra rota en el rotor, diseñado con el lenguaje de programación Python. El prototipo mecánico está integrado en una caja estanca para conexiones, con la finalidad de compactar todos los sistemas del hardware en un único objecto que pueda transportarse con facilidad y permitir una mayor comodidad para realizar los análisis. El proyecto incorpora un contador trifásico de medida directa CEM-C21-485-TS con una corriente máxima de 63A. Este dispositivo forma el sistema de sensorización que nos permite obtener cualquier parámetro del motor durante el análisis, con la finalidad de poder representar gráficamente estos valores y ver su evolución. Esta información es transmitida a un ordenador o Raspberry Pi mediante el sistema de monitorización, el cual está compuesto por un cable de comunicaciones y un adaptador RS485 a USB 2.0. El código de programación desarrollado está compuesto por diferentes etapas, inicialmente la persona que realiza el análisis debe introducir unos datos sobre el motor que permitirán al programa organizar todos los futuros análisis en carpetas. Al terminar de introducir los campos necesarios, el software se comunica con el contador y empieza la captación de datos, con la finalidad de generar los archivos necesarios para posteriormente ser leídos y procesados por el programa. Con toda esta información, la aplicación es capaz de realizar los cálculos requeridos automáticamente para diagnosticar el estado del motor y generar un informe para las excentricidades y otro para las posibles asimetrías que puedan detectarse en las barras del rotor.

[EN] It is intended to make a prototype either with an Arduino board or with a Raspberry Pi, in order to monitor certain parts of an asynchronous motor by analyzing the current demanded by it. The developed system would contribute to facilitate the predictive maintenance of these engines. In addition, the preventive maintenance plan for a motor with these characteristics will be presented, in order for the reader to know what general maintenance should be carried out on the motor, either of the preventive type with the indicated plan or predictive with the developed hardware.