Browsing by Author "Corbalán Campos, Patricio Alejandro"

Now showing 1 - 2 of 2
  • Thumbnail Image
    Item
    A general architecture for electric power management of small scale NCRE converters: Design methodology and validation
    (2017) Hernández, Franco; Chiang Sánchez, Luciano Eduardo; Corbalán Campos, Patricio Alejandro
  • Thumbnail Image
    Item
    Monitoreo de la condición basado en modelos aplicado en tiempo real usando curvas de potencia y rendimiento
    (2024) Corbalán Campos, Patricio Alejandro; Chiang Sánchez, Luciano Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    En los sistemas de producción industriales es necesario mantener altos niveles deoperatividad como una premisa fundamental para obtener resultados económicossatisfactorios. Por esto es necesario aplicar esquemas de mantención que maximicen eltiempo operacional de los equipos, minimizado las detenciones por falla y operando amáxima capacidad.En este trabajo se aborda la mantención de equipos basada en la condición (MBC),que es un esquema que intenta alargar el tiempo de operación de la máquina el máximoposible, siempre y cuando los equipos estén en condiciones de hacerlo, para no incurrir enuna falla catastrófica. Este esquema presenta ventajas respecto de los esquemastradicionales, pues evita los tiempos perdidos en que se incurre por detenciones programadasperiódicas, muchas veces innecesarias. Del mismo modo permite detectar fallas incipientescon la anticipación suficiente para evitar que evolucionen en fallas catastróficas.El monitoreo por condición requiere monitorear los equipos productivos mediantesensores para conocer el estado de las variables de operación relevantes, y así poder evaluarla continuidad de operación permanentemente, detectándose cualquier anomalía, y tomandolas acciones pertinentes de protección dado el caso.Sin embargo, muchas veces los sensores que se requiere para la MBC de un equipodeterminado son difíciles de montar y mantener, lo cual hace muy difícil su implementación.Por esta razón surge una variante de este esquema conocido como Mantención Basada en laCondición Basada en Modelos (MBCBM). Esta variante permite operar en la misma formaque con la MBC, pero ocupando un set reducido de sensores con los cuales a través demodelos físicos-matemáticos se pueden derivar las restantes variables de interés amonitorear.La ventaja de este esquema es que se puede aplicar con un menor número de sensores,pero, no obstante, requiere de modelos físicos-matemáticos de alta fidelidad o exactitud.En este trabajo de tesis se propone aplicar la MBCBM usando curvas de potencia yrendimiento de equipos productivos que se obtienen en tiempo real usando sets de sensoresmínimos con un modelo físico-matemático apropiado. La evolución de las curvas decapacidad y rendimiento de equipos y máquinas en el tiempo permite detectar y diagnosticar una variada gama de fallas de interés en todo tipo de equipos, ya que muchas fallas enmáquinas se manifiestan tempranamente en la degradación de la potencia y el rendimiento.Estas fallas se detectan en forma temprana y a través de su evolución en el tiempo es posibleevaluar y decidir si el equipo puede continuar en operación, o si es necesario detenerse antesde que la falla sea catastrófica.En este trabajo se formulan los aspectos relevantes de la MBCBM usando curvas depotencia y rendimiento y se describen 3 casos en que este alumno trabajó en el desarrollo desu tesis: a) turbinas eólicas, b) generadores sincrónicos, y c) carros de madereo con garra.En estos tres casos se da especial énfasis a la obtención de los modelos físicos-matemáticoscorrespondientes y su validación experimental, como base fundamental para el éxito de estaestrategia de mantención, indicándose en cada caso que tipo de fallas se pueden detectar.Se debe notar que en cada caso el modelo físico matemático es de distinta naturaleza, perose puede abordar la detección de fallas de igual manera.Este texto está organizado en 6 capítulos. El Capítulo 1 contiene una discusión delestado del arte respecto de la MBCBM. El Capítulo 2 contiene la aplicación de este esquemaa una turbina eólica, donde la naturaleza del modelo es una combinación de principios deMecánica de Fluidos y Electromecánica. Capítulo 3 contiene la aplicación de la MBCBM aun generador eléctrico sincrónico de imanes permanentes, donde el modelo es de naturalezaelectromecánica. El Capítulo 4 contiene la aplicación a un carro de madereo forestal, dondela naturaleza del modelo corresponde a principios de la Oleo hidráulica. El Capítulo 5 porsu parte contiene la aplicación del enfoque MBCBM a la detección de fallas de balanceodinámico y estático a rotores, que es otro aspecto muy relevante en la mantención de equiposrotatorios. Este caso permite demostrar que la aplicación de la estrategia MBCBM esaplicable no solo con curvas de potencia y rendimiento, sino que es flexible para usarse enotros casos. El Capitulo 6 continue las conclusions generales de este trabajo.