Eletrônica e Informática

PUC-Campinas deposita patente com sistema que analisa equipamentos elétricos em tempo real

A PUC-Campinas está depositando uma segunda patente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi) a partir de um projeto desenvolvido e defendido como dissertação de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. O projeto que possibilita a análise de desempenho de máquinas elétricas, prevendo falhas, evitando panes e indicando reparos necessários, foi desenvolvido por Lucas Baraldi Mausbach com orientação do professor Frank Herman Behrens.

Na dissertação “Método para monitoramento de motores de corrente contínua integrados a redes de IoT”, o conceito de Internet das Coisas foi aplicado a um equipamento elétrico de corrente contínua e, a partir de sensores, foram coletados dados de corrente elétrica consumida e velocidade de rotação considerando variações da tensão de alimentação, carga e temperatura.

O equipamento foi submetido a uma série de condições para que os sensores detectassem as variáveis monitoradas, para analisar o estado de operação do equipamento, classificando-o como “saudável” ou “não saudável”.

O sistema pode enviar esses dados remotamente, para computadores e smartphones, por exemplo, reportando comportamentos incomuns, eventuais desgastes ou falhas, e até mesmo tendo a autonomia de desligar o equipamento automaticamente protegendo a integridade do sistema ao qual está aplicado.

Também foram desenvolvidos modelos matemáticos a partir dos dados coletados, para criar padrões que indicassem variações fora da normalidade e possibilidade de falha ou quebra no equipamento.

É possível aplicar esse conceito a qualquer tipo de equipamento elétrico e os dados coletados também podem variar de acordo com a necessidade, instalando sensores com diversas funções. A partir dos dados, também é possível criar novos modelos que indiquem as variações e ações necessárias para preservar o equipamento e aumentar sua vida útil.

Com isso, é possível “personalizar” a análise dessas máquinas a partir do sistema desenvolvido. “O mesmo tipo de equipamento pode ter performances e comportamentos diferentes dependendo do local em que está instalado, da temperatura ambiente da região, da forma como é utilizado”, diz Behrens.

O sistema possibilita que uma empresa possa receber informações de cada máquina, sabendo se ela está precisando de reparos, se está com risco de quebra e até calcular quanto tempo ainda pode ser mantida a sua utilização de forma segura. “É possível, dessa maneira, programar a manutenção do equipamento sem prejudicar ou afetar minimamente a produção. Também se pode evitar a troca prematura de peças utilizando-as até o limite de sua vida útil”, diz o professor.

Mausbach diz que sua motivação para desenvolver o sistema veio de necessidades que via no trabalho. “Pensei principalmente na Internet das Coisas e sensoriamento de máquinas, manutenção preventiva. É algo que se fala muito, mas quando se chega na realidade no caso das máquinas elétricas não há muita coisa. Geralmente, a Internet das Coisas é mais aplicada em peças estáticas, há pouca coisa para objetos em movimento, como máquinas elétricas. E o método que desenvolvemos é genérico, que pode ser adaptado para qualquer tipo de máquinas elétricas”, afirma.

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