Análisis de variables eléctricasEn motores que utilizan energía eléctrica frecuentemente se encuentran fallas o errores en algún componente, lo que puede llevar a una perdida de tiempo productivo, daño de equipo o consumo de energía desbalanceado.

Por eso vale la pena hacer un análisis de las zonas de falla: Calidad de la alimentación, Condición del circuito, Aislamiento, Estator, Rotor y Entrehierro.

Zonas de falla – Calidad de energía

Se concentra en la condición del voltaje y la corriente alimentando el motor. Una pobre calidad de energía afecta la operación y salud de motores eléctricos. Los motores son afectados por diferentes factores durante su operación normal. Variaciones o distorsiones en el voltaje aplicado a un motor resulta en aumentos en los factores termales y eléctricos que afectan las bobinas y pueden afectar el rotor.

Se refiere a todos los conductores y conexiones que existen entre el punto de medición hasta las conexiones al motor. Esto incluye fusibles, contactores, interruptores, conexiones, etc. Estudios en sistemas de distribución industrial han demostrado que conectores y conductores son la causa de un 46% de las fallas que reducen la eficiencia de un motor.

Zonas de falla – Circuito de potencia

Describe la condición del aislamiento que existe entre lasespiras y tierra. Para que equipos eléctricos operen adecuadamente y con seguridad es necesario que el flujo de corriente sea en circuitos definidos sin fugas entre conductores. El deterioro del sistema de aislamiento puede causar situaciones peligrosas para el personal expuesto a la corriente de fuga.

Zonas de falla – Aislamiento

Es considerada la más controversial debido a lo difícil que puede ser la detección temprana de fallas y la prevención de fallas en las bobinas. Las bobinas son el corazón del motor ya que producen el campo magnético, la corriente de inducción y la fuerza necesaria para rotar el rotor y el eje. Dicha dificultad es intensificada en maquinas de alto voltaje donde el tiempo de desarrollo de una falla es mucho más corto. Esta Zona de Falla puede ser descrita como el aislamiento entre las espiras, las bobinas y las fases de un motor.

Zonas de falla – Estator

Se refiere a la integridad de las barras, las laminaciones y los anillos de motores de jaula de ardilla. En un estudio efectuado por EPRI y General Electric, defectos en el rotor son responsables de aproximadamente un 10% de las fallas a motores eléctricos. El rotor, aunque responsable de solo una pequeña fracción de las fallas, puede tener una alta influencia a que otras zonas fallen.

Zonas de falla – Rotor

Describe la distancia entre el rotor y el estator dentro delmotor. Si la distancia no es igual a través de la circunferencia quiere decir que existe excentricidad del entrehierro. Las variaciones del campo magnético en el entrehierro creandesequilibrios en el flujo de corriente y puede ser identificado en el espectro de corriente.

Zonas de falla – Entrehierro

Resumen de fallas

MCEmax

Integra pruebas, diagnostico, control de inventario, manejo de horario y contención de costos. Este equipo comprensivo monitorea todas las zonas de falla potenciales y permite notificación inmediata de condiciones alarmantes. La operación estática y dinámica permite que se utilice en todo tipo de aplicaciones y motores no importando el tamaño, tipo o condición. Este equipo combina la certeza del análisis del circuito del motor con la conveniencia del análisis del poder del motor.

Equipo

Equipo – Pruebas por zona de falla

Zona Prueba estática (MCE) Prueba dinámica (EMAX)

Calidad de Energía Prueba de Potencia

AislamientoPrueba Estándar

Índice de Polarización Voltaje a Pasos

Circuito de Energía Prueba Estándar Prueba de Potencia

Estator Prueba EstándarInfluencia de Rotor

Prueba de PotenciaArranque/Inicio

Rotor Prueba EstándarInfluencia de Rotor

Alta/Baja ResoluciónArranque/Inicio

Entrehierro Prueba EstándarInfluencia de Rotor

Excentricidad

Equipo - Pruebas

PRUEBAS DINÁMICAS (EN OPERACIÓN) EN MOTORES

Tipo de Prueba Característica Otros datos

Prueba de Potencia

Prueba de la calidad de la energía que se entrega al motor. Se obtienen datos de voltajes, desbalances de voltajes, distorsión armónica en voltajes y corrientes, formas de ondas, factores de potencia, impedancias,

diagramas faso riales.

Se debe efectuar con el motor funcionando a un mínimo de 70% de

plena carga.

Pruebas de Evaluación de Rotor

Se obtiene el espectro de corrientes en función de la frecuencia para detectar problemas en el rotor y

condiciones mecánicas anormales.

Se debe efectuar con el motor funcionando a un mínimo de 70% de

plena carga.

Pruebas de Excentricidad

Dinámica

Se grafica espectro de excentricidad para detectar condición de entrehierro no uniforme estando el rotor

girando.

Se debe efectuar con el motor funcionando a un mínimo de 70% de

plena carga.

Prueba de Demodulación

Detección de condiciones mecánicas anormales. Calculo de las RPM del motor por método de corrientes

Se debe efectuar con el motor funcionando a un mínimo de 70% de

plena carga.

Prueba de Arranque(Inrush-startup)

Prueba para obtener la curva de arranque característica del motor. Por medio de la tendencia de esta curva es

posible identificar el desarrollo de problemas de rotor y estator.

Se debe efectuar con el motor funcionando a un mínimo de 70% de

plena carga.

A continuación le presentamos algunas pruebas que se pueden realizar con el equipo MCEmax

Equipo - Pruebas

PRUEBAS MCE O ESTÁTICAS (MOTOR FUERA DE LÍNEA)

Tipo de Prueba Característica Otros datos

Prueba Estándar

Se toman datos de resistencia a tierra durante un minuto (con corrección de efecto de temperatura de acuerdo con norma IEEE 43-2000) y capacitancia a tierra, ambos son indicadores de la condición del aislamiento de la máquina eléctrica.Se mide la resistencia entre fases, inductancia entre fases, calcula el desbalance resistivo e inductivo que indican problemas en las espiras o en la relación rotor-estator.

Requiere medición de temperatura como dato de entrada para calcular la magnitud de resistencia a tierra.

Índice de Polarización

Por medio de la prueba del índice de Polarización se obtienen datos detallados de la condición del aislamiento de la máquina eléctrica. Se basa en el procedimiento descrito en la norma IEEE 43-2000.

Se calcula el índice de polarización y se grafica la gráfica de resistencia a

tierra versus tiempo.

Prueba de Chequeo de Influencia del

Rotor(RIC)

Esta prueba ayuda a determinar problemas entre espiras, problemas en el rotor y excentricidad del rotor o

entrehierro.

Se debe rotar el motor hasta cubrir por lo menos un polo magnético, durante esta rotación se toman

valores de inductancia. En algunos casos el rotor debe estar

desacoplado.

Prueba de Pasos de Voltaje

Esta prueba evalúa la condición del aislamiento utilizando la gráfica de la corriente de fuga. Se basa en

los requerimientos de la norma IEEE 95.

El aumento de la corriente en cada paso es proporcional al voltaje aplicado. La aplicación de esta

prueba depende del resultado de la estándar y la del índice de

polarización.

Ejemplos de resultados

Primer set sin el rotor Segundo set con el rotor instalado Tercer set después de mover el rotor unos

grados

Efecto Del Rotor En Inductancia

Con Falla De EstatorSin Falla De Estator

Ejemplos de resultados

ContaminaciónBuen Aislamiento

Ejemplos de resultados