Sistema automatizado para imposição de faltas em uma máquina síncrona modificada

Abstract

Faltas incipientes podem levar uma máquina elétrica a sofrer uma falha, tornando-a inoperante e implicando em altos custos com paradas inesperadas. Assim, há desenvolvimento de técnicas e métodos para detectarem o surgimento de faltas incipientes. A análise de alterações no campo magnético de máquinas síncronas possibilita a detecção de faltas nestes equipamentos. Estudos sobre esta técnica estão em desenvolvimento na Universidade Federal de Santa Catarina e são realizados em máquinas especiais, onde é possível impor faltas de maneira controlada. Este processo de imposição de faltas foi concebido para ser executado manualmente pelo operador. A proposta desse trabalho é projetar e construir um sistema automatizado de imposição de faltas em uma máquina síncrona, para substituir o processo manual. O sistema faz uso de um microcontrolador, uma IHM, sensores de corrente elétrica e relés. O sistema é dividido em placas de potência, onde ocorrem chaveamentos, e placas de controle, onde ficam o microcontrolador, a IHM e um circuito que trata o sinal dos sensores de corrente. As faltas são impostas a partir de circuitos de chaveamentos, que conectam ou desconectam terminais especiais da máquina.

Incipient faults can cause an electric machine to fail, making it inoperative, and entailing high costs with unexpected shutdowns. Thus, techniques and methods have been developed to detect the occurrence of incipient faults. The analysis of changes in the magnetic field of synchronous machines makes it possible to detect faults in these equipments. Studies on this technique are under development at the Federal University of Santa Catarina and are performed in special machines, where it is possible to impose faults in a controlled manner. This fault enforcement process was designed to be executed manually by the operator. The purpose of this work is to design and construct an automated system for fault imposition in a synchronous machine, to replace the manual process. The system uses a microcontroller, an HMI, electric current sensors and relays. The system is divided into power boards, where switches occur, and control boards, for the microcontroller, the HMI and a circuit that treats the signal of the current sensors. The faults are imposed from switching circuits, which connect or disconnect special terminals from the machine.