Implementación de un sistema de control predictivo para máquinas de inducción con diagnóstico en línea de barra rota bajo condiciones de oscilación de carga

Abstract

El diagnóstico en línea y la mitigación activa de fallas por rotura de barras (BRB) en rotores de máquinas de inducción bajo condiciones de oscilación de carga mecánica (LO) presentan dificultades relevantes debido a la superposición de dinámicas que afectan las señales eléctricas del sistema. En este contexto, se implementan y validan estrategias de diagnóstico y control orientadas a discriminar y mitigar los efectos de la asimetría del rotor en presencia de oscilaciones de carga. Como primer aporte, se propone un algoritmo de diagnóstico dinámico bidimensional basado en el análisis de las componentes de corriente en un marco de referencia orientado con el enlace de flujo de rotor (isd e isq). Mediante filtrado digital y la extracción de valores RMS de las componentes fluctuantes, se definen dos indicadores desacoplados: el valor RMS de Δiq, asociado a las oscilaciones de carga, y el valor RMS de Δid, sensible a la asimetría del rotor. A partir de estos indicadores, se construyen cotas óptimas de clasificación utilizando datos simulados. El método se valida computacionalmente en PLECS, tanto en operación sin control como bajo regulación PI, y se corrobora experimentalmente mediante mediciones en un banco de ensayos operando bajo conexión directa a la red, evidenciando una mejora significativa en la capacidad de discriminación respecto de enfoques basados en proporciones fijas. Como segundo aporte, se desarrolla un Control Predictivo de Corriente con Modelo Adaptativo (PCC-BRB), orientado a la mitigación activa de la falla. Esta estrategia incorpora(...).