Diagnóstico de falhas em motores de combustão interna através da análise da assinatura elétrica do gerador acoplado

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia de diagnóstico de falhas em grupos motor-gerador de combustão interna utilizados na geração de energia elétrica através da técnica de análise da assinatura elétrica (ESA). Isto foi possível através da realização de ensaios experimentais num laboratório de modelo reduzido onde se tinha instalado um motor a diesel do tipo monocilindríco operando como máquina primária de um gerador síncrono. Lá foram simuladas algumas falhas, em ambas as máquinas, e colhidos os sinais elétricos de tensão e de corrente fornecidos pelo gerador. A partir disto procedeu-se a interpretação destes sinais em forma de espectro, com processamento via transformada rápida de Fourier (FFT), buscando divergência em suas características com outros oferecidos pelas máquinas na condição de normalidade, isto é, isenta de falha. Em seguida foi realizada uma exploração matemática das grandezas envolvidas, no sentido de representar cientificamente a metodologia. O resultado foi a identificação de padrões de falha típicos para cada tipo falha simulada, gerando como contribuição a abertura de uma nova linha de pesquisa da técnica ESA, que é a de identificação de problemas em motores de combustão interna. Isto também trouxe a possibilidade de correlacionar grandezas mecânicas e elétricas quando se utiliza o gerador como elemento transdutor de um motor numa operação acoplada. Ainda foi possível realizar aquisições de sinais em grupos motor-gerador de uma usina termelétrica com o intuito de buscar os padrões de falha observados nos ensaios experimentais e avaliar o comportamento do espectro elétrico fornecido por um motor do tipo multicilíndrico.