Desenvolvimento de sistema de baixo custo para manutenção preditiva de motores de indução trifásicos via análise de vibrações com tecnologias IOT
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
Os motores elétricos de indução trifásicos são altamente utilizados em toda a
indústria por sua alta eficiência, versatilidade e baixo custo. Por serem equipamentos
de alta criticidade, é importante que haja um plano de manutenção adequado para
que não haja paradas não planejadas por falha no equipamento. Nesse sentido, a
implementação da manutenção preditiva para o monitoramento contínuo do
equipamento pode contribuir para a identificação de falhas potenciais e para o
planejamento adequado das ações de manutenção. Este trabalho tem como objetivo
desenvolver e implementar um sistema de baixo custo para o monitoramento e análise
de vibração de um motor de indução trifásico, utilizando a tecnologia da Internet das
Coisas (IoT). O sistema transmite dados em tempo real, possibilitando a análise de
vibrações contínua do desempenho do motor e a identificação de possíveis falhas.
Com foco no baixo custo de aplicação e na eficiência, o sistema integra sensores e o
protocolo de comunicação sem fio para fornecer informações precisas e imediatas.
Para validar o sistema, foram realizados testes em três motores com condições
operacionais distintas, nos quais os resultados obtidos refletiram a condição real dos
motores avaliados. No Caso A, motor em condição normal, as análises de RMS e
espectrais não apresentaram indícios de falhas. No Caso B, motor com folga
mecânica, os valores de RMS para as três posições permaneceram abaixo da
classificação de alerta, porém, o valor na posição vertical foi mais elevado, sinalizando
uma possível falha. A análise dos sub-harmônicos, confirmou a presença de folgas
mecânicas, especialmente na medição horizontal do 2,5XRPM, que atingiu uma
amplitude de 3,8 mm/s. No Caso C, motor com falha nos rolamentos, os níveis de
vibração RMS mostraram-se em estado crítico de acordo com as normas, indicando
uma falha em estágio avançado, o que recomenda a parada imediata do equipamento
para manutenção corretiva. A análise espectral dos rolamentos, especialmente na
posição axial, revelou altas amplitudes nas frequências características de FTF, BPFO
e BSF, com a BSF próxima do limite de 0,8 mm/s, e um espectro preenchido por ruído,
confirmando a falha nos rolamentos. A solução proposta demonstrou-se viável e de
baixo custo, com potencial de ser implementada em um sistema de manutenção
preditiva para motores de indução trifásicos.
Description
Keywords
Manutenção Preditiva, Internet das Coisas, Análise de Vibrações
Citation
SILVA, Álvaro Barreto da. Desenvolvimento de sistema de baixo custo para manutenção preditiva de motores de indução trifásicos via análise de vibrações com tecnologias IOT. Orientador: Petteson Linniker Carvalho Serra. 2025. 115 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2025.