Sensor inductivo para la medida de descargas parciales en máquinas eléctricas

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El grupo de investigación “Diagnóstico de Máquinas Eléctricas y Materiales Aislantes (DIAMAT)” de la Universidad Carlos III de Madrid, ha desarrollado un sensor inductivo que permite detectar y medir las descargas parciales características en máquinas eléctricas (cuyo análisis permite estimar el grado de envejecimiento del aislamiento interno).
Publicado el : viernes, 01 de mayo de 2009
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OO/UC3M/69 SENSOR INDUCTIVO PARA LA MEDIDA DE DESCARGAS PARCIALES EN MÁQUINAS ELÉCTRICAS Elgrupodeinvestigación“DiagnósticodeMáquinasEléctricasyMaterialesAislantes(DIAMAT)”delaUniversidadCarlosIIIdeMadrid,hadesarrolladounsensorinductivoquepermitedetectarymedirlasdescargasparcialescaracterísticasenmáquinaseléctricas(cuyoanálisispermiteestimarelgradodeenvejecimientodelaislamientointerno).Descripción de la tecnología Elgrupodeinvestigación“DiagnósticodeMáquinasEléctricasyMaterialesAislantes(DIAMAT)”delaUniversidadCarlosIIIdeMadrid,hadesarrolladounsensorinductivoquepermitedetectarymedirlasdescargasparcialescaracterísticasenmáquinaseléctricas,ycuyoanálisispermiteestimarelgradodeenvejecimientodelaislamientointerno.Elsensorpermitetomarmedidassincontactogalvánicoconlamáquinaanalizada,enfuncionamientorealinsituysinnecesidaddepararlamáquina,loquepermiteelmantenimientoanticipadoyprogramado.Además,sudiseñodebajocostepermitesustituirelementosmáscarosutilizadostradicionalmente.Lasdescargasparcialessonunproblemainevitablebienconocido,ytienenformadepulsosdecorrientedepequeñaamplitudyduraciónmuycorta.Sedebenaldeteriorooroturaporvariascausasdepartesdelmaterialaislantedemenorrigidezdieléctrica,endondeelcampoelectromagnéticoseintensifica.Estasdescargasnocortocircuitanelaislamientodeformainmediata,perolodegradanpaulatinamente.Elnuevosensordesarrolladoconstituyeunaalternativamuyeficazyeconómica.Eldiseñosebasaenelacoplamientoinductivodeunaovariasespirasplanasdispuestasenelplanodelconductoranalizado,yaseauncableconductorinternooelpropiocabledealimentacióndelamáquinaanalizada.Elacoplamientoinductivoesinherentealdiseño,tienesensibilidadsuficienteyproporcionaaislamientogalvánicoacualquieraparatodemedidaconectadoalsensor.Otraventajaessubajocosteyvolumen,porloqueelsensorpuedeserembebidoenlamáquinaanalizadainclusodesdesuconstrucción.Dotandoalsensordeunaconexiónexterior,cualquieraparatodemedidapodríaserconectadocuandoelaparatoestáfuncionando,sinnecesidaddepararlopararealizarlasconexionesosertrasladadoaunlaboratorio,locualalteraríalascondicionesnormalesdefuncionamiento.Lamonitorizacióncontinuasininterrupcióndeservicioresultamuyatractivaparaanalizarelfuncionamientoinsitu,loquepermiteelmantenimientoanticipadoyprogramadoparalosmomentosmenosperjudiciales.Además,seevitanloscostesasociadosalainterrupciónnoprogramadadelserviciocuandoseutilizanotrosmétodoshabituales.Larespuestaeléctricadelsensordependedetresaspectosgeométricos:longitud,anchuraydistanciaalconductorprimario.Sudiseñopermiteadaptarseadiferentesnecesidadesdeanchodebanda,bandadefrecuenciaysensibilidaddeseada.Porúltimo,esdedestacarquelapropiaestructuradelsensorrealizaunfiltradoefectivodelarmónicoprincipalylossecundariosdelafrecuenciadereddealimentacióninducida,sinnecesidaddeunfiltradoposteriorenelaparatodemedida.Estasfrecuenciasnosondeinterésenelanálisisdelospulsosdetectados.
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Máquina Eléctrica
Sensor Inductivo
Analizador Fig.1.Medidadedescargasparcialesutilizandoelsensorinductivodesarrollado.Aspectos innovadoresElsensorreproducefielmenteyconresolucióntemporaldenanosegundos,laformadeondadelasdescargasparciales.Eliminaelcontactogalvánicoconlosaparatosdemedida.Reemplazaelementoshabitualesdecostemuysuperioryajustescomplejos.Tienetamañoypesoreducidos,ycostebajo.Puedeserembebidoenlamáquinadesdesufabricación.Permiteanalizarelfuncionamientorealsinparadasdeservicio(eliminacostesasociados).Permiteprogramarelmantenimientoparalosmomentosmenosperjudiciales.Ventajas competitivas Unaempresaencontraríaventajasenlamejoradelosprocesosdemantenimientoyenloscostesasociados:Noesnecesariointerrumpirelservicio.Lamonitorizaciónpuedesercontinuayenfuncionamientoreal,sintrasladoallaboratorio.Elmantenimientosepuedeprogramarparalosmomentosmenosperjudicialesdelservicio.Lasinterrupcionesdeservicionoprogramadassonmenosprobables.Elcostedelsensoresmuchomenorrespectoaotrassoluciones.Suanchodebandalohacecompatibleconlasnuevastécnicasdeidentificacióndedefectosydiagnósticoenaislamiento.Estado de la propiedad industrial e intelectual: Patente solicitada Solicitudespañola:P200801174.Fecha:23042008.Título:”Sensorinductivoconaislamientogalvánicoparaladetecciónymedidadepulsosdecorrientedealtafrecuencia”.SolicitudPCT:PCT/ES2009/070093.Fecha:7/04/2009Palabras claveEquipos,componentesycircuitoselectrónicos;Sistemasembebidosysistemasentiemporeal;Métodoseinstalacionesdeensayo/análisis;TecnologíaeléctricarelacionadaconlarealizacióndemedidasPersona de contacto:María Dolores GarcíaPlaza Teléfono:+ 34 91 624 9016 / 9030 Email:comercializacion@pcf.uc3m.es
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