Sistema de monitoramento de vibrações para manutenção preditiva em motores elétricos

Abstract

O monitoramento de vibrações em motores elétricos constitui uma importante estratégia para aumento da confiabilidade operacional, redução de falhas e otimização dos processos de manutenção em sistemas industriais. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo desenvolver e validar um sistema de baixo custo destinado à aquisição, processamento e análise de sinais vibracionais aplicados à manutenção preditiva de motores elétricos. O sistema foi desenvolvido utilizando sensor piezoelétrico, circuito de condicionamento de sinais e microcontrolador ESP32, responsável pela aquisição dos dados em tempo real. Os sinais obtidos foram processados computacionalmente no software MATLAB®, permitindo a extração de parâmetros no domínio do tempo e da frequência, incluindo tensão pico a pico (Vpp), valor eficaz (Vrms), Transformada Rápida de Fourier (FFT) e análise de amplitude dos sinais. Para validação experimental, foram realizados ensaios em bancada sob diferentes condições simuladas de operação, incluindo impacto mecânico, desbalanceamento, vibração induzida no eixo e atrito mecânico. Durante os testes, as formas de onda foram acompanhadas por meio de osciloscópio digital Tektronix, possibilitando a análise do comportamento vibracional em diferentes situações de falha. Os resultados demonstraram que o sistema foi capaz de identificar alterações significativas nos padrões vibracionais associados às falhas simuladas, apresentando sensibilidade adequada para detecção de anomalias mecânicas. Conclui-se que a solução desenvolvida apresenta potencial para aplicação em estratégias de manutenção preditiva de baixo custo, contribuindo para aumento da confiabilidade operacional e redução de falhas em motores elétricos.