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CONSIDERACIONES PARA ANÁLISIS DE MOTORES.
Antes de realizar el análisis de un motor eléctrico, es de suma importancia tener presente que dentro del
análisis entran en juego cinco posibles zonas de falla, que son:
1. Calidad de la energía: Los motores que trabajan en instalaciones con mala calidad de energía están
sujetos a temperaturas severas. Se debe analizar en esta zona el valor de las distorsiones armónicas
de voltaje y de corriente. Los altos valores de las armónicas, producen una serie de problemas en el
sistema, entre los que podemos citar:
• Distorsión del voltaje en la instalación.
• Corrientes de neutro excesivas.
• Altos valores de voltaje neutro-tierra.
• Sobrecalentamiento de transformadores.
• Penalizaciones por bajo FP.
Para realizar una medición real del valor de las
distorsiones armónicas es necesario medir en las tres
líneas simultáneamente tanto el voltaje como la
corriente. Es importante conocer los valores
recomendados por IEEE, ente que establece los
lineamientos a seguir en este tema.
Otro aspecto importante de determinar es el valor del voltaje de alimentación del motor, un pequeño
desbalance de voltajes entre fases produce un desbalance de corrientes grande. Según NEMA, no es
recomendable operar un motor con un desbalance de voltaje sobre 5%. El desbalance de voltaje es visto
por el motor como introducir corrientes de secuencia negativa que reducen el torque del motor.
El Factor de potencia es información básica en cualquier análisis de motores eléctricos, dentro del
análisis de un motor con capacitores, se debe verificar el estado de estos para asegurar su adecuado
funcionamiento.
Corrientes de secuencia negativa que disminuyen el
torque del motor, y corrientes de secuencia cero que
aumentan el consumo de corriente del motor; están
presentes en las instalaciones de las empresas sin que
sus efectos sean monitoreados. Es de vital
importancia conocer esos datos para estudios de
calidad de energía.
Graficar las tres ondas en un mismo espectro facilita
la visualización e interpretación de resultados,
cualquier informe debe por lo tanto acompañarse de
graficas y espectros obtenidos mediante las pruebas.
La Eficiencia del motor es un dato importante, al
igual que la potencia entregada por el motor en el
instante de la prueba. Conociendo las características constructivas es posible determinar cuando un motor
esta sobrecargado, por lo que el conocimiento de la relación motor y equipo conducido es factor vital en
el análisis.
2. Circuito de Potencia: El circuito de potencia incluye todos los conductores y dispositivos ubicados
entre el CCM y el motor. Un falso contacto presente en una línea produce una junta de alta
resistencia, esta resistencia provoca una caída da voltaje a través de ella y por lo tanto la corriente en
esa línea será menor que en las otras. En esta zona de falla debe analizarse el estado de los breakers,
contactores, y de cualquier otro tipo de dispositivo incluido en el circuito de potencia. La presencia
de problemas en esta zona puede eventualmente causar la disminución de la tasa de potencia
entregada por el motor.
3.
Estator: El estator del motor es otra zona donde se pueden encontrar fallas. La cantidad de vueltas
de cada fase debe ser igual para que no exista desbalance inductivo. El valor del desbalance
inductivo indica la calidad del bobinado del motor, es por eso que en el análisis es imprescindible
este dato.
Un megger no permite realizar un diagnostico preciso,
puesto que solo determina el valor de la resistencia a
tierra. El aislamiento a tierra puede tener un valor de
resistencia alto medido con megger, pero al mismo
tiempo puede estar húmedo o contaminado. La prueba
recomendada en este caso es la del Índice de
Polarización, que consiste en determinar el aumento de
la resistencia del aislamiento mediante la aplicación de
una carga por diez minutos, el aumento de la carga es
graficado y la forma del gráfico indica el estado del
aislamiento.
Las fallas en el estator pueden incluir contactos entre
vueltas o contactos entre fases, es necesario determinar
que el circuito del estator no tiene fases o espiras
ligadas.
4.
Rotor: En Costa Rica no se realizan reparaciones a
los rotores, sin embargo hemos encontrado casos en
los que encargados de mantenimiento pagan a
bobinar motores varias ocasiones y al final se dan
cuenta que la falla era ocasionada por el rotor, por
esto es necesario verificar el estado del rotor.
Dentro de las fallas que se pueden determinar con un
buen análisis están las fisuras en las barras del rotor o en
su defecto las barras rotas; en este análisis conviene
detectar la presencia la llamada Frecuencia de Paso de
Polo, esta frecuencia indica barras rotas en el rotor.
Existe una prueba que permite graficar la corriente
consumida por el motor en el instante del arranque, un
motor cuyo rotor se encuentre en buenas condiciones
tendrá un arranque rápido y alcanzara el consumo de
corriente cercana a la de plena carga, con esta prueba se
determina la presencia de barras rotas.
El RIC (Chequeo de la Influencia del Rotor), es una
prueba en la que se verifica la capacidad del rotor de
generar campos magnéticos en los devanados del
estator, mediante un grafico de inductancia se revela la
condición del rotor y estator.
5.
Entrehierro: El entrehierro es la quinta zona de falla a analizar, el entrehierro debe ser una capa
totalmente regular a través de los 360 grados, si el rotor gira excéntricamente al estator esto
producirá campos magnéticos irregulares, vibraciones, e incluso el contacto entre rotor y estator.
Como datos a considerar en el servicio al cliente ofrecido por los analistas de motores, es de suma
importancia la calidad del reporte de las pruebas realizadas, el reporte debe ser claro y conciso, una
presentación amigable es siempre un aliado para los lectores, el lenguaje técnico debe estar presente con
gráficos e imágenes que faciliten la visualización de problemas.
Las mediciones en motores trifásicos deben realizarse simultáneamente en las tres fases.
El soporte técnico no debe quedar hasta la señalización de problemas, mas bien debe estar orientado
a la formulación de soluciones a las fallas encontradas en las pruebas. Para ello es necesario contar con
especialistas en la rama así como con investigadores que en conjunto con el encargado de realizar las
pruebas serán un equipo enfocado a las soluciones.
El analista de motores debe asegurar que las pruebas a realizar son PRUEBAS NO
DESTRUCTIVAS, existen pruebas de aislamiento que utilizan alto potencial y que dañan el aislamiento
del motor.
Debe existir la posibilidad de analizar motores energizados, esto asegura que al momento de realizar
las pruebas no se debe sacar de funcionamiento equipo vital en la planta. Por otra parte los motores recién
reparados deben analizarse antes de ponerlos a funcionar, para asegurar la calidad de la reparación sin
poner en peligro motores muy costosos.
El equipo utilizado en el análisis debe ser un equipo portátil que permita analizar motores en zonas
difíciles de alcanzar con equipos grandes y pesados.