Fabrican prototipo para diagnóstico de fallas en máquinas industriales

Francisco Javier Villalobos Piña, profesor investigador del Instituto Tecnológico de Aguascalientes (ITA) —que forma parte del Tecnológico Nacional de México (Tecnm)—, diseño y fabricó el prototipo de un banco de diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas que brinda información sobre el estado en el cual se encuentran, con el propósito de optimizar el mantenimiento preventivo y evitar así futuras descomposturas en los aparatos eléctricos de inducción trifásica, como impulsores de bandas transportadoras o ventiladores.

“El proyecto es muy importante a nivel industrial porque tiene una gama amplia de problemas, que son problemas eléctricos de estátor, eléctricos de rotor, mecánicos de balero, excentricidades dinámicas estáticas combinadas y a veces desalineamientos o desbalances (…) A nivel industrial muchas de estas máquinas cuando presentan un problema, que le llamamos falla incipiente, no presentan ruido acústico, o a veces no hay cambios de temperatura pero aun así la máquina está fallada, pudiéramos hacer una comparativa un poco análoga a una enfermedad biológica como el cáncer, que generalmente cuando uno se da cuenta es que tiene una sintomatología fuerte”, detalló.

Señaló que diversos estudios indican que hay forma de ir detectando esa degradación paulatina, para ello ha realizado una combinación de algoritmos frecuenciales con técnicas tradicionales basadas en series de Fourier, con técnicas basadas en wavelets, las cuales le han permitido trabajar en la parte de algoritmos autorregresivos, mismos que corren en tiempo real y permiten elaborar un diagnóstico de cómo se encuentran los aparatos de inducción trifásica.

“La idea sería apoyar en un futuro a nivel industrial para que un empresario conectara un equipo que tiene una característica no invasiva. ¿Qué significa eso? Que no hay que conectar nada, simplemente colocar unos sensores en las fases del motor y el sistema electrónico sería capaz de decir cómo se encuentra la máquina, cómo se encuentran las condiciones eléctricas y en un futuro las condiciones mecánicas”, apuntó Villalobos Piña.

Sostuvo que han desarrollado un equipo funcional, el cual cuenta con una central de procesamiento basado en un DSP de Texas Instrument, sistema que corre en tiempo real y ya tiene implementados algoritmos frecuenciales, e incluso ha hecho experimentos con algunas redes neuronales en el campo de la inteligencia artificial. Este equipo ya les ha permitido hacer algunas pruebas.

“Hemos validado en forma experimental mucha de la investigación que hemos reportado, entonces la idea es llegar a un banco muy bien desarrollado, muy bien probado, que pudiera ser como de un uso a nivel académico, o bien sacarlo a nivel de uso industrial, entonces estamos en ese camino. Yo siento que llevamos un avance bastante grande porque del campo del lado eléctrico ya está muy bien probado y funciona muy bien, lo que todavía tenemos en desarrollo es la parte mecánica”, manifestó.

Para concluir, el profesor investigador del ITA explicó que en la fase experimental se desarmó una máquina nueva, se sacaron todas las conexiones eléctricas para provocarle artificialmente cortos circuitos o desconexiones, simulando así lo que le ocurre a este tipo de aparatos de forma cotidiana, esto, con la finalidad de estudiar el algoritmo y observar cómo se comporta; asimismo, han hecho ejercicios con máquinas falladas que les han donado y el prototipo ha sido capaz de detectar las fallas simuladas, así como las reales.

Fuente: CONACYT.