INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Centro de Investigación en Computación Modelo computacional para simular vibraciones de estados operativos, en sistemas rotatorios Edgar Alan Valdés Iglesias Directores de tesis Dr. Luis Pastor Sánchez Fernández Dr. José Juan Carbajal Hernández

Sistemas Rotatorios

Problemática en el trabajo Actualmente no existe suficiente información sobre simuladores de motores de inducción, ni las metodologías o técnicas empleados para su desarrollo. Simulaciones actuales de señales en motores de inducción, sugieren el uso de modelos matemáticos, los cuales representan gran complejidad en su realización, dejando a un lado las técnicas de modelado computacional. No existe suficiente información sobre sistemas de monitoreo en el tren de engranes en aerogeneradores. Actualmente la mayoría de los trabajos de investigación de fallas en aerogeneradores se basan principalmente en la detección de las mismas, sin tomar en cuenta la simulación de las fallas.

¿Qué inconvenientes existen? El principal inconveniente en la simulación de estados operativos es la falta de datos correspondientes a las vibraciones de motores de C.A. y de una manera más restringida para el tren de engranes de un aerogenerador. Al no tener acceso a los datos correspondientes, es necesario producir las señales características para cada estado operativo de los dos sistemas rotatorios a estudiar.

Objetivo del trabajo El objetivo principal del trabajo es el desarrollo de un modelo computacional para simular vibraciones uniaxiales en sistemas rotatorios

Justificación del trabajo El contar con un sistema capaz de simular estados operativos en motores de inducción facilitaría el no tener que realizar mediciones en los elementos reales. Por ello después de la evaluación de las simulaciones, para un trabajo posterior se encuentra el diseño de un sistema para la identificación de fallos. El monitoreo de un sistema rotatorio como es el caso del tren de engranes de un aerogenerador es de vital importancia , debido a que la carga variable en la que se encuentra sometido este sistema y también el tiempo que se tarda en realizar una reparación . Después del desarrollo del monitoreo, en un trabajo futuro comenzar a relacionar si es posible cierto tipo de fallas con respectivas vibraciones.

¿Qué contribución se espera obtener? Desarrollo de un modelo computacional para simular vibraciones de distintos estados operativos en un motor de C.A. Desarrollo de un sistema computacional para el monitoreo de vibraciones generadas en el tren de engranes de un aerogenerador.

Objetivos del Trabajo:   Objetivo General: Desarrollar un modelo computacional para simular vibraciones uniaxiales de estados operativos en motores de inducción y desarrollar un sistema de monitoreo en el tren de engranes de un aerogenerador. Objetivos específicos: Definir el sistema de medición de vibraciones. Adquirir señales de vibraciones en motores de C.A. Establecer la topología del modelo computacional para el motor de C.A. Identificar los parámetros de las vibraciones en el motor de C.A. y definir el modelo computacional. Evaluar el modelo computacional para distintos estados operativos en motores de C.A. Identificación de los puntos de monitoreo en un tren de engranes de un aerogenerador. Desarrollar el sistema de monitoreo para el tren de engranes del aerogenerador Adquirir señales de vibraciones en un tren de engranes de un aerogenerador.

Consecutivo Actividades o acciones a desarrollar Productos Esperados 1 Estudio del estado del arte Conocimiento y bases para el trabajo.   2 Marco teórico para: Conocimientos relacionados con procesamiento digital de señales, instrumentación virtual, lenguajes de alto nivel, estadística, algoritmia, redes neuronales, lógica difusa, métodos matemáticos ,modelado y simulación 3 Definir el sistema de medición de vibraciones y adquisición de señales de vibraciones en motores de C.A. Establecer la topología del modelo computacional para el motor de C.A. Sistema de medición de vibraciones para motores de inducción. Señales de vibraciones motores de inducción. Topología del modelo computacional. 4 Identificar los parámetros de las vibraciones en el motor de C.A. y definir el modelo computacional. Identificación de los parámetros de las vibraciones. Modelo computacional. 5 Evaluar el modelo computacional para distintos estados operativos en motores de C.A. Evaluación del modelo computacional. 6 Identificación de los puntos de monitoreo en un tren de engranes de un aerogenerador. Puntos de monitoreo para un tren de engranes de un aerogenerador. 7 Desarrollar el sistema de monitoreo para el tren de engranes del aerogenerador. Adquirir señales de vibraciones en un tren de engranes de un aerogenerador. Sistema de monitoreo. Señales de vibraciones del tren de engranes de un aerogenerador. 8 Desarrollar las conclusiones y análisis y propuestas de trabajos futuros Conclusiones del trabajo y propuestas de trabajos futuros

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