Modelo multifísica y su aplicación al mantenimiento en condición de transmisiones mediante engranajes

• Autores: Safa Boudhraa
• Directores de la Tesis: Fakher Chaari (dir. tes.), Alfonso Fernández del Rincón (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Cantabria ( España ) en 2022
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Multi-domain model and condition monitoring of gear transmission
• Tribunal Calificador de la Tesis: J.C. Jáuregui Correa (presid.), Pablo García Fernández (secret.), Mnaouar Chouchane (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería Industrial: Tecnologías de Diseño y Producción Industrial por la Universidad de Cantabria
• Menciones:
  • Internacional
• Calificación: Sobresaliente
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Ingeniería y tecnología eléctricas
      • Motores eléctricos
    • Tecnología industrial
      • Ingeniería de mantenimiento
    • Tecnología e ingeniería mecánicas
      • Engranajes
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: UCrea
• Resumen
  • español

    Esta tesis estudia la interacción electromecánica entre un motor asíncrono y una transmisión mecánica mediante la técnica de análisis de la corriente del motor (Motor Current Signature Analysis MSCA). El estudio combina un doble enfoque teórico y experimental. Se han desarrollado modelos teóricos que simulan el comportamiento dinámico de componentes eléctricos y mecánicos con el propósito de conseguir un mejor conocimiento de la relación entre ambos dominios. Se ha utilizado la transformada de Park en la simulación de un motor asíncrono que acciona la transmisión mecánica. Se han modelizado diversos ejemplos de transmisión, tanto ordinarias como planetarias, incorporando la excitación paramétrica debida a la rigidez de engrane variable, así como la presencia de defectos con distintos tamaños y localizaciones. Los modelos desarrollados han sido validados mediante la evaluación de registros experimentales obtenidos en dos bancos de ensayo de laboratorio, comparando las señales procedentes de distintos dominios como corriente eléctrica, vibraciones mecánicas y presión sonora tanto en condiciones normales como en presencia de defectos.

  • English

    The present Ph.D. thesis studies the electro-mechanical interaction between an asynchronous motor and a mechanical transmission by using the motor current signature analysis (MCSA) technique. The study combines a double approach theoretical and experimental. Theoretical models have been developed to simulate the dynamic behavior of electrical and mechanical components in order to get a better knowledge of the relationship between both domains. Park transformation has been applied to the simulation of an asynchronous motor that drives the mechanical transmission. Several examples of mechanical transmission have been modelized, both ordinary and planetary, including the parametric excitation due to the variable gear mesh stiffness as well as the presence of defects with different sizes and locations. The developed models have been validated by the assessment of experimental measurements recorded on two laboratory test benches, comparing the signals coming from different domains as electrical currents, mechanical vibration, and sound pressure both in sound conditions and in presence of defects