Uma abordagem baseada em imagens aplicada na estimativa de torque de carga em motores de indução trifásicos

• Processo: 24/01936-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2024
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
• Pesquisador responsável: Cleber Gustavo Dias
• Beneficiário: Cleber Gustavo Dias
• Instituição Sede: Universidade Nove de Julho (UNINOVE). Campus Vergueiro. São Paulo , SP, Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estimativa de torque | Monitoramento de condições | Monitoramento de condições de motores

Resumo

Este artigo apresenta um novo método para estimativa de torque de carga em motores de indução trifásicos usando a medição de fluxo de entreferro e a conversão deste tipo de sinal no domínio do tempo em imagens em tons de cinza para processamento posterior como entradas para um neural convolucional do tipo inception. O fluxo magnético foi medido empregando um sensor de efeito Hall instalado dentro da máquina, próximo as ranhuras do estator e acima dos seus enrolamentos. Neste caso, o sensor foi capaz de medir uma densidade de fluxo magnético resultante, tendo contribuições de fluxo magnético do rotor e do estator. A presente metodologia não requer parâmetros do motor para a previsão de torque. A abordagem proposta foi capaz de estimar o torque de carga com sucesso usando três otimizadores em quase toda a faixa operacional de carga, variando de 1,5% a 93,9% da carga nominal. Quatro configurações de modelo alcançaram um erro percentual absoluto médio MAPE menor ou igual a 3,7%. Especificamente, dois modelos para uma imagem de 40x50 pixels alcançaram um valor de MAPE em torno de 3,7% e 3%, e um modelo para uma imagem de 40x25 pixels obteve um MAPE de 3,5%. Um outro modelo, para uma imagem de 50x80 pixels, alcançou um MAPE de 3,3%. A pesquisa foi validada experimentalmente a partir de uma máquina de indução em gaiola de esquilo de potência nomimal igual a 7,5 kW. (AU)