masterThesis
Estudo comparativo de métodos de diagnóstico de falhas em rolamentos através da análise de vibração com ênfase em turbinas eólicas
Autor
ARRUDA FILHO, Pedro Henrique Cavalcanti de
Institución
Resumen
Nas últimas décadas, o desenvolvimento tecnológico e o aumento na produção e instalação de turbinas eólicas vêm se mostrando significativo no cenário mundial. No entanto, a demanda por turbinas eólicas com maiores capacidades de produção e menores custos de operação e manutenção vêm crescendo. Sendo assim, aumenta o interesse pelos sistemas de monitoramento de condição (CMS, do inglês Condition Monitoring System). Os componentes das turbinas eólicas que são considerados como principais, devido aos seus custos elevados de reparo e maior tempo de parada, acabam sendo os alvos de grande parte dos CMS. Porém, a ocorrência de falha nesses componentes geralmente está relacionada à falha de um subcomponente. Sendo assim, esse trabalho tem como objetivo comparar métodos de diagnóstico de falhas em rolamentos através da análise de vibração. A metodologia proposta consiste em um estudo individual e comparativo das técnicas de análise de sinais de vibrações temporais, transformadas rápidas de Fourier (FFT, do inglês Fast Fourier Transform) e análise envelope baseada na transformada de Hilbert. Os métodos em análise foram aplicados nos dados extraídos de uma bancada de teste pertencente à Universidade de Cincinnati, devido à grande dificuldade de acesso aos dados de uma turbina eólica real. Esses métodos, quando aplicados aos dados da bancada de teste, possibilitaram a identificação das falhas presentes nos rolamentos. CAPES In the last decades, technological development and increased production and installation of wind turbines have taken significant place in global context. However, there is a growing demand for wind turbines with greater production and lower operation and maintenance cost. Thus, the interest in condition monitoring systems (CMS) is also increasing. The components of wind turbines which are the most important ones, and due to their high repair cost and break time, they are the targets of most CMS. Nevertheless, the occurrence of component failures is related to a failure of a subcomponent. Therefore, this paper aims to compare methods of fault diagnostic for bearings failures using vibration analysis. The methodology consists of an individual and comparative study of the techniques of signal analysis of temporal vibrations, Fast Fourier Transform (FFT) and the envelope-based analysis of Hilbert transform. The methods under analysis were applied to the data extracted from a database belonging to the University of Cincinnati due to the great difficulty of accessing data from a real wind turbine. When these methods are applied to the data of bench test, allowed the identification of faults in the bearings.