Vibration and acoustic analysis actively support the nondestructive and noninvasive fault diagnostics of rotating machines at early stages. Nonetheless, the acoustic signal is less used because of its vulnerability to external interferences, hindering an efficient and robust analysis for condition monitoring (CM). This paper presents a novel methodology to characterize different failure signatures from rotating machines using either acoustic or vibration signals. Firstly, the signal is decomposed into several narrow-band spectral components applying different filter bank methods such as empirical mode decomposition, wavelet packet transform, and Fourier-based filtering. Secondly, a feature set is built using a proposed similarity measure termed cumulative spectral density index and used to estimate the mutual statistical dependence between each bandwidth-limited component and the raw signal. Finally, a classification scheme is carried out to distinguish the different types of faults. The methodology is tested in two laboratory experiments, including turbine blade degradation and rolling element bearing faults. The robustness of our approach is validated contaminating the signal with several levels of additive white Gaussian noise, obtaining high-performance outcomes that make the usage of vibration, acoustic, and vibroacoustic measurements in different applications comparable. As a result, the proposed fault detection based on filter bank similarity features is a promising methodology to implement in CM of rotating machinery, even using measurements with low signal-to-noise ratio.
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Este documento presenta una metodología para estimar los parámetros de un modelo de un horno de arco eléctrico usando regularización de Tikhonov. La regularización de Tikhonov es uno de los métodos de regularización usado más comúnmente. El modelo de horno de arco utilizado considera la naturaleza no lineal y altamente variable que exhibe este tipo de carga. Se ha utilizado el toolbox Regularization Tools desarrollado para Matlab que permite determinar el valor del vector de parámetros estimados de norma mínima.Los resultados obtenidos en simulación del modelo del horno de arco implementado en PSCAD son comparados con mediciones reales tomadas en la etapa más crítica de la operación del horno. Se muestra cómo el comportamiento del modelo del horno de arco con un ajuste apropiado de los parámetros, captura en un alto porcentaje las formas de onda de los voltajes trifásicos de fase en el secundario del transformador que energiza los electrodos; además, se obtienen corrientes de línea eficaces de arco eléctrico con errores no mayores al 2,8 % del valor real.
La Universidad Tecnológica de Pereira (UTP), a través de la Vicerrectoría de Investigaciones Innovación y Extensión, busca promover la extensión universitaria como una estrategia que permite el intercambio, la aplicación y la integración del conocimiento científico, tecnológico, artístico y cultural; al igual que la vinculación con la realidad social, cultural, económica y productiva de la región y del país, al darle valor a las capacidades institucionales y al generar una articulación e integración entre la docencia y la investigación, la cual permita la identificación de problemáticas y la propuesta de alternativas de solución; además de las oportunidades en el sector externo para realizar intervenciones y alianzas que conduzcan a fortalecer y aportar al desarrollo económico, cultural y el bienestar de la comunidad en general. En este sentido, para el año 2019 se ofertó, a los miembros de la comunidad universitaria, la «Convocatoria interna para la financiación de proyectos de extensión social, cultural y artístico» cuya ejecución se realizaría en el año 2020 y cuyo objetivo era fomentar el desarrollo de proyectos de carácter social, cultural, artístico, los cuales permitieran la solución y transformación de problemáticas que involucrarán o beneficiarán sectores de diferentes comunidades
Power systems have faced significant changes in recent years due to the integration of renewable energies in the power grid. Thanks to its multiple advantages, the so-called clean energies play an important role in the development of the electrical system, allowing the active participation of end users in energy markets. However, the intermittent nature of these sources has delayed their full integration into power systems; unless operated in conjunction with energy storage systems (e.g. batteries, ultracapacitors, etc.) to smooth out the generation and match the demand. This article presents a power sharing methodology for the exchange of energy between batteries and ultracapacitors in a photovoltaic installation. The case study comprises a hybrid energy storage system, on-site generation and a residential user, where both the load and generation profiles are analyzed using wavelet transform. The high- and low-frequency components of both profiles are used to calculate the energy that is injected into the energy storage system. Results show that by separating the components of the signal in high and low frequencies it is possible to take advantage of the characteristics of each storage technology, extending its life cycle.
La demanda de energía eléctrica por parte del sector industrial global solo crece, y se ve afectada fundamentalmente por el hecho que los rodamientos instalados en los motores eléctricos industriales se constituyen en el modo primario de fallo que afecta dicho consumo energético. Por tanto, la demanda de mantenimiento eficiente en motores eléctricos es crítica. Como solución, típicamente se ha empleado el mantenimiento preventivo como filosofía para la gestión de activos donde se busca maximizar la operación mediante inspecciones de rutina con mayor frecuencia cuando se exhiben anomalías, pero esto conlleva a un aumento en la probabilidad de falla debido a la intervención continua y el error humano inherente. Este documento, producto de un proyecto de investigación, presenta un marco integrado de diagnóstico y pronóstico para tratar con la vida útil remanente en rodamientos, con base en la estimación de la probabilidad de la degradación sujeta a modos de fallos definidos y severidades ...
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