Fault Detection of Stator Windings for PMSM Based on Fast Fourier and Discrete Wavelet Transform

Resumen

La detección de fallas en motores síncronos de imanes permanentes (MSIP) es importante y necesaria para garantizar la confiabilidad, el rendimiento y reducir el tiempo de inactividad. En este estudio, se desarrolla un modelo matemático que describe los estados de funcionamiento y falla del MSIP, incluyendo fallas de cortocircuito entre espiras (CCEE). Este modelo matemático dinámico se simula y se estudia su rendimiento y comportamiento bajo diferentes condiciones de falla. La técnica de transformada rápida de Fourier (TRF) se emplea para analizar el espectro de frecuencia de las señales de velocidad del motor y corriente del estator, lo que permite detectar distorsiones armónicas causadas por fallas de cortocircuito en los devanados. Sin embargo, la técnica TRF no es suficiente para condiciones no estacionarias. Para abordar esto, se utiliza la transformada wavelet discreta (TWD) para analizar las señales del motor en varios rangos de frecuencia, lo que permite la detección de fallas en condiciones no estacionarias y mejora la precisión del diagnóstico en condiciones reales de operación. La efectividad de las técnicas estudiadas se demuestra mediante simulación, con la TWD mostrando un rendimiento superior en la detección de fallas de MSIP.