O monitoramento preditivo com o sensor inteligente para motores elétricos (SMS) da ADI OtoSense é uma solução completa de hardware e software baseada em inteligência Artificial (IA).
Esse sensor monitora a condição dos motores elétricos combinando as melhores tecnologias de detecção com análise de dados de última geração.
Assim, essa solução consiste em um subsistema de hardware e software que inclui: plataforma em nuvem, aplicativo web e móvel.
Para isso, um algoritmo de IA de diagnóstico de falhas de motor com base em aprendizado de máquina é implementado na plataforma, na nuvem.
O diagrama do sistema ADI OtoSense SMS
Como você pode ver, o sensor SMS da ADI OtoSense integra vários sensores de alto desempenho desenvolvidos pela ADI:
• para detecção de vibração nos eixos X e Z, são 2 acelerômetros MEMS de baixo ruído e alta frequência ADXL1002;
• mais 2 sensores de temperatura digital de 16 bits de alta precisão ADT7420, para a carcaça do motor e detecção de temperatura ambiente;
• e para a detecção de velocidade do motor e diagnóstico de falhas elétricas, um sensor de campo magnético.
Mas além dos sensores SMS, a ADI Otosense também possui processador WiFi para coleta e empacotamento de dados, para a transferência via WiFi de 2,4 GHz.
Por isso, o sensor SMS da ADI OtoSense é líder no mercado para detectar e interpretar dados de máquinas.
Falhas de motor que o sensor SMS diagnostica e prevê
Tabela 1 – Falhas diagnosticadas e previstas pelo sensor inteligente da ADI OtoSense
| Falha no motor | Tipo de falha | Descrição | Exemplo |
| Sistema de energia | Elétrica | Problemas nas três fases da alimentação, podendo levar ao desequilíbrio da corrente do motor | Fase perdida |
| Enrolamento do estator | Elétrica | Problemas em uma das fases do motor, podendo causar desequilíbrio nas correntes do motor | Curto circuito na bobina |
| Rotor | Elétrica | Problemas relacionados às barras do rotor ou anel de curto circuito | Barra do rotor quebrada |
| Desbalaceamento do eixo | Eletromecânica | Distribuição desigual de massa, fazendo com que o centro de gravidade se desloque do centro de rotação | Flexão do rotor |
| Excentricidade | Mecânica | Problema de concentricidade entre o rotor e o estator, o que pode ser causado por um eixo do rotor torto ou instalação inadequada do rolamento | Eixo torto Instalação inadequada do rolamento |
| Rolamento | Mecânico | Tensão mecânica ou contaminação levando a pequenas rachaduras ou defeitos que ocorrem no rolamento, criando problemas de vibração | Corrosão |
| Desalinhamento | Mecânica | Ocorre quando dois eixos rotativos (motor e carga) não estão alinhados, criando desalinhamento externo | Desalinhamento angular ou paralelo |
| Problemas na fixação ou coxins | Mecânica | Folgas ou instabilidade que ocorre quando a base do motor (ou coxins) não está devidamente apertada | Motor mal fixado na estrutura base |
| Arrefecimento | Temperatura | Problemas com ventiladores fixados no eixo ou conectados externamente ao motor | Obstrução da tampa do ventilador |
| Desempenho | Vibração geral | Aumento geral das vibrações. Indica potenciais problemas sistêmicos. | Falhas mecânicas Diminuição da eficiência e aumento do consumo de energia |
Eficiência operacional de motor elétrico com ADI OtoSense SMS
A manutenção preditiva adequada ajuda a atingir a máxima rentabilidade econômica para as empresas, pois a ocorrência de falhas nos motores é reduzida, e as paradas não programadas são evitadas.
Adicionalmente, a eficiência dos motores desempenha um papel fundamental na redução de custos por operação, uma vez que um motor de alta eficiência consome menos energia elétrica que um motor com eficiência padrão para fornecer a mesma potência.
Ao encontro disso, foram realizados estudos em que se parametrizou o status da eficiência da máquina quando é comprometida pela presença de diferentes tipos de falhas.
Mais especificamente, estes tipos de falhas:
- falhas no rotor,
- assimetrias nos enrolamentos do estator,
- falhas no sistema de isolamento,
- desequilíbrio/desalinhamentos,
- e falhas no sistema de ventilação.
Otimização da eficiência de operação do motor com sensor SMS ADI OtoSense
A imagem acima mostra a otimização da eficiência de operação do motor com sensor SMS da ADI OtoSense.
A plataforma em nuvem fornece informações incomparáveis sobre as condições operacionais e necessidades de manutenção do motor.
Graças à análise de manutenção preditiva proprietária ADI OtoSense SMS, usuários podem identificar as 9 falhas mais comuns do motor em estágio inicial, e remediar as falhas antes que afetem a operação do motor.
Assim, para cada falha desse motor, um Índice de Pontuação de Falha (FSI) é calculado, representando a gravidade das falhas do motor.
Se você não sabe, o FSI é um valor entre 0 e 10. O número FSI acima de ‘7’ significa que o motor está em boas condições. E o número FSI entre 5 e 7 indica que uma falha no motor foi encontrada em um estágio inicial e uma notificação de aviso de baixa gravidade será entregue ao usuário por e-mail.
Ainda, um motor no status WARNING até pode operar normalmente por um determinado período de tempo. No entanto, como o motor não está no status íntegro, a eficiência operacional desse motor já está degradada.
Por exemplo, a imagem abaixo mostra um pé solto do motor detectado precocemente e uma notificação de ADVERTÊNCIA emitida.
Quando o usuário recebe uma notificação dessa, ele deve agir rapidamente para o reparo, trazendo a operação do motor de volta à condição ideal o mais breve possível. Assim, o motor pode voltar a funcionar com alta eficiência.
FAQ – Perguntas sobre monitoramento preditivo
1) O que é monitoramento preditivo?
Basicamente, o monitoramento preditivo é uma estratégia para diagnosticar e prever falhas ou incidentes antes que eles ocorram. Para isso, utilizam-se a coleta contínua de dados e os algoritmos de análise.
2) O que é um sistema de monitoramento preditivo?
O sistema de monitoramento preditivo da Macnica DHW é uma solução para a indústria 4.0 que utiliza IoT e inteligência artificial para monitorar a saúde de motores elétricos (e outras máquinas) em tempo real. Assim, ele prevê falhas antes que ocorram. A nossa tecnologia se baseia em sensores (vibração, temperatura, corrente) ADI OtoSense para analisar dados na borda (edge), permitindo intervenções precisas e reduzindo paradas não planejadas.
3) Quais os tipos de monitoramento preditivo?
A Macnica DHW oferece soluções de monitoramento preditivo baseadas em IoT e inteligência artificial, e os tipos incluem monitoramento wireless de vibração, temperatura e corrente elétrica, com destaque para o uso da tecnologia Senspider e monitoramento inteligente de motores elétricos com a solução ADI OtoSense.
4) Para que se usa IoT no monitoramento preditivo?
A IoT no monitoramento preditivo da Macnica DHW é utilizada para conectar equipamentos industriais à internet, coletando dados em tempo real para antecipar falhas, aumentar a vida útil dos ativos e reduzir custos de manutenção. Utilizamos sensores wireless (sem fio) e soluções de inteligência artificial para monitorar variáveis críticas de máquinas.
5) Qual a diferença entre o monitoramento preditivo e o preventivo?
Basicamente, o monitoramento preditivo, que utiliza coleta contínua de dados e algoritmos de análise, prevê e previne os incidentes antes que eles ocorram. Já o monitoramento preventivo é reativo ao que já ocorreu, ou seja, ele age após a falha.
6) Quais as vantagens do monitoramento preditivo nos motores elétricos?
O monitoramento preditivo em motores elétricos oferece uma série de vantagens, como a otimização da produção, redução de custos e o aumento da confiabilidade dos ativos.
Sobre a Macnica DHW
A Macnica DHW é operação na América do Sul do grupo japonês Macnica Inc., maior distribuidor de semicondutores do Japão e quinto maior do mundo.
O grupo Macnica possui equipes de desenvolvimento em soluções IoT, IA, hardware e software em vários pontos do globo.
Nossa tecnologia avança para seu negócio ir além. Com a gente, você tem soluções customizadas de acordo com sua necessidade.
Leve soluções que da Macnica DHW para o seu projeto.
