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.

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