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Zonas de fallas en un motor eléctrico

Noah Bethel
Noah Bethel | Vicepresidente-Desarrollo de Productos, PdMA

La zona de fallas es una filosofía que comunica las clases de cosas que pueden fallar en un motor. En lugar de solo revisar que el motor está girando, vamos a dividirlo en seis partes en las cuales nos enfocaremos en forma separada: calidad de la potencia, circuito de potencia, aislamiento a tierra, embobinados del estator, el rotor, y el entrehierro.

Calidad de la Potencia: Estoy seguro que oíste la expresión “eres lo que comes” en la niñez. Igual, es motor es lo que lo alimenta. Si tiene un motor perfecto, instalado perfectamente, pero la calidad de la potencia de entrada no es buena, entonces la confiabilidad del motor va a bajar. El IEEE tiene estándares que usamos, tal como el estándar 519, el cual dice que si la distorsión de su voltaje es mayor que 3% para cualquier armónica individual, es un problema. Las altas armónicas conducen a altas temperaturas en el motor. Un motor de 100 hp bajo este tipo de distorsión tendrá que proporcionar 120 hp para alimentar la demanda de 100 hp.

Circuito de Potencia: Esta foto es un ejemplo perfecto de sobrecalentamiento causado por una mala conexión. Puede ser imperceptible y no se va a dar cuenta hasta que se quema, y el motor trabaja en una sola fase y falla. Esto está relacionado con una posible anomalía del circuito de potencia. 46% de los problemas que reducen la eficiencia de un motor son originados por algo fuera del motor, tal como el circuito de potencia. Un desequilibrio de voltaje entrando al motor como resultado de una conexión de alta resistencia como la que vimos en la foto puede reducir mucho la eficiencia de un motor y, como resultado, halar más potencia, costar más dinero e incrementar la temperatura.

Aislamiento a Tierra: Cuando usted escucha que PdMA se refiere al aislamiento como una zona de fallas, realmente estamos hablando de aislamiento a tierra. Es similar al aislamiento que protege al estator, pero la prueba es diferente. Un motor puede tener una falla a tierra, pero se ve bien de vuelta a vuelta, y viceversa. Vamos a ver la resistencia a tierra, el índice de polarización, y otras pruebas para verificar y validar la salud del aislamiento a tierra.

Embobinados del Estator: Estos son los embobinados de la fase interior o vuelta interior. Si hiciera la prueba de resistencia a tierra en este motor, puede no presentar falla. Pero el aislamiento a tierra puede no estar conduciendo la corriente de los embobinados. En los embobinados interiores, en la vuelta interior, y en la fase interior tenemos un gran problema, y el motor echará humo. Tenemos que hacer pruebas en esta zona de fallas y arreglar el motor.

Rotor: Podemos ver el rotor girando. Si el rotor está enfermo, se puede ver de varias maneras: vibración, alta temperatura, desequilibrios reflejados en los embobinados del estator, etc. IEEE y EPRI hicieron un estudio que encontró que casi el 10% de las fallas del motor son generados por anomalías del rotor. Revise a ver si tiene una conexión de alta resistencia en el anillo del extremo, o malas laminaciones, o barras de rotor rotas o agrietadas.

Entrehierro: El entrehierro no siempre recibe mucha atención, y la manufactura y trabajo de reparación de precisión han reducido un poco esta preocupación al armar los motores con menores tolerancias. Algunos pueden decir que esto incrementa el riesgo porque el rotor y el estator están más cerca ahora, pero la alineación y balanceo de precisión han reducido esta zona de fallas como un primer objetivo. Pero usted no debe olvidar que el entrehierro está allí. Los cojinetes de baño de aceite, rodamientos de bolas, y las chumaceras pueden quedar todas desalineadas y/o tener problemas de lubricación. Tiene que ver las indicaciones del entrehierro y ver la tendencia de esos datos.

Si alguien dice que el motor está bien, haga preguntas acerca de las anteriores zonas de fallas para estar seguro que probaron correctamente el motor. Si podemos ver la salud de estos componentes individuales, entonces nos podemos sentir bien acerca del motor.
Una séptima zona de fallas puede ser conocida como “no el motor.” El motor puede estar bien, pero puede estar afectado por la temperatura, la vibración, la desalineación, el desequilibrio y otros factores.

Solía ser una idea muy común que si el problema no era el motor entonces tenía que ser la bomba. Hoy, con frecuencia cuestionamos si es el controlador. Muchos tenemos variadores de frecuencia, o controladores AC o DC. Ayuda el poder dividir el motor en componentes para poder encontrar el problema más fácilmente, ya sea que esté en el motor o no.

 

SOBRE EL AUTOR

Noah Bethel
Noah Bethel Vicepresidente-Desarrollo de Productos, PdMA

Noah tiene más de veinticinco años de experiencia en operación y mantenimiento de sistemas eléctricos en el área industrial, comercial y configuraciones militares que van desde submarinos nucleares hasta parques de diversiones de clase mundial. Su experiencia incluye alto y bajo voltaje, AC y DC, generadores de energía, distribución de energía, motores y controladores de motores. Noah está actualmente a cargo de desarrollo de productos para tecnologías nuevas y existentes de PdM en la corporación PdMA .

Noah es graduado de la Universidad de Nueva York y de la Escuela Naval de Energía Nuclear y Unidad de Entrenamiento. Él está certificado profesionalmente en mantenimiento centrado en confiabilidad, con experiencia en el campo de análisis de circuito de motores, análisis de corriente, análisis de potencia, termografía, análisis de vibración, análisis de aceite y pruebas de ultrasonido.