REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD BICENTENARIA DE ARAGUA

VICERRECTORADO ACADÉMICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

MARACAY - VENEZUELA

MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE MOTORES ELÉCTRICOS,

MEDIANTE EL ANÁLISIS ESTÁTICO Y DINÁMICO DE SUS VARIABLES

ELÉCTRICAS Y MAGNÉTICAS.

(ANTEPROYECTO)

Autor: Reinaldo Flete

C.I.: 14.971.187

e-mail: reinaldoflete@cantv.net

Tutor: Ing. Octavio Fonseca

C.I.: 3.952.547

Maracay, enero de 2004.

ii

Maracay, 30 de Enero de 2004

Ciudadano

Coordinador y Demás Miembros

Del Centro de Investigación de la Escuela de Ingeniería Eléctrica

Por medio de la presente, hacemos de su conocimiento que la empresa ha establecido al

Br. Reinaldo Flete, titular de la cedula de identidad numero V-14971187 que a la

finalización de su trabajo de grado titulado: “Mantenimiento Predictivo de Motores

Eléctricos, mediante el Análisis Estático y Dinámico de sus variables Eléctricas y

Magnéticas.”, obtenga como resultados deseados los siguientes:

Un procedimiento actualizado, válido y técnicamente soportado, que permita

evaluar rápidamente el estado de un motor cualquiera, basado en el monitoreo,

medición y análisis de sus variables eléctricas y magnéticas en estado dinámico y

estático.

Igualmente, se requiere previa entrega para su evaluación definitiva, una presentación

de estos resultados a los representantes de la empresa, así como también la consignación a

su tutor industrial de un ejemplar de la versión escrita del trabajo.

Atentamente.

Ing. Octavio Fonseca

Gerente General

Kay Electric C.A.

Sello de la Empresa

iii

Maracay, 30 de Enero de 2003

CARTA DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR

Por medio de la presente hago constar que, he leído el Proyecto de Trabajo de Grado

Especial presentado por el Br. Reinaldo Flete, titular de la cédula de identidad Nº: V-

14.971.187, a la finalización de sus trabajo de grado titulado: “Mantenimiento Predictivo

de Motores Eléctricos, mediante el Análisis Estático y Dinámico de sus variables

Eléctricas y Magnéticas.”, para optar al titulo de Ingeniero Electricista, y acepto asistirlo

en calidad de Tutor, durante la etapa de desarrollo del trabajo hasta su presentación y

defensa.

Ing. Octavio Fonseca

CIV: 20.075

Anexo: Resumen Curricular

iv

INDICE

Pag.

- Introducción. 1

- Capitulo I. El Problema 3

o Planteamiento del Problema 3

o Justificación de la investigación 5

o Objetivos de la Investigación 7

Objetivo General

Objetivos Específicos

o Alcances de la Investigación 8

o Factibilidad de la Investigación 8

- Capitulo II. Marco Teórico 9

o Antecedentes de la Investigación. 9

o Bases Teóricas. 11

- Capitulo III. Marco Metodológico 13

o Tipo de Investigación 13

o Área de Investigación 13

o Técnica e Instrumentos de Recolección de Datos 14

o Técnica de Análisis de Datos 14

o Fases de la Investigación 15

o Cronograma de Actividades 17

o Referencias Bibliográficas 18

1

Introducción

Los motores eléctricos son usados en una gran cantidad de aplicaciones en la

industria, pero en algunas de ellas, es vital garantizar el correcto funcionamiento, tomando

en cuenta el lugar de trabajo donde estén ubicados, y los altísimos costos de mantenimiento,

reposición del servicio y fallas de producción que produciría una parada inesperada o no

programada.

Empresas de servicio en el área de mantenimiento y reparación de maquinas

rotativas a nivel industrial indican que es mucho menor el costo para la industria cuando

hace paradas programadas para hacer mantenimiento acertado, previsto según pruebas del

predictivo y acorde a un plan de mantenimiento bien trazado de sus equipos rotativos que

hacer paradas inesperadas para sacar de emergencia maquinas que han sufrido daños, en el

mayor de los casos irreversibles para ejecutar la reparación. Es decir, es menor el costo por

mantenimiento que por reparaciones.

En este orden de ideas, se hace necesario para las empresas, en atención a los

procesos productivos que manejan y al no contar en la generalidad de los casos con un

reemplazo inmediato para motores fuera de servicio, la inclusión dentro de sus políticas de

mantenimiento de procedimiento que permita la evaluación de equipos en línea y fuera de

ella en baja, mediana y alta tensión, que aporten información relevante del estado de los

equipos para evitar fallas nocivas para la empresa.

La posibilidad de una falla eléctrica que produzca algún tipo de arqueo en un motor

ubicado en un área peligrosa resulta inaceptable, por lo que se requieren técnicas confiables

de diagnóstico en línea que permitan detectar problemas incipientes en los devanados con

el motor operando en línea y bajo condiciones de carga nominal. Estas técnicas de

diagnóstico en línea deben ser no invasivas tanto como sea posible e intrínsecamente

seguras.

Bajo este enfoque, la tecnología he introducido grandes aportes en lo que respecta al

análisis de motores, desarrollando diversas técnicas que van mas allá de una sencilla prueba

2

de Megger, y que obtienen en tiempo real, directamente del campo, información

suficiente para tomar decisiones a tiempo en cuanto a las acciones de mantenimiento a

tomar.

Ante esta situación, se hace necesario indagar sobre cuales técnicas en la actualidad

ofrecen mejores resultados para el equipo de mantenimiento, destacando bajo que

procedimientos y para que casos debe usarse cada técnica, exponiendo en cada caso los

beneficios técnicamente soportados que representaran para la empresa y para los equipos.

3

CAPITULO I

Planteamiento del Problema

En décadas anteriores, el personal encargado del mantenimiento ha encontrado

serias limitaciones a la hora de realizar pruebas efectivas de campo, que le permitieran

conocer el estado real de comportamiento del principal componente de la carga industrial, a

saber, los motores eléctricos.

Hasta hace muy poco, el mantenimiento preventivo en maquinas rotativas se

circunscribía sencillamente al cambio de algunos componentes, asumiendo con esto que

podían reducir la ocurrencia de fallas en estos equipos. Al mismo tiempo se aplicaba

algunas pruebas sencillas de las cuales se desprendía muy poca información y por las cuales

muchos se engañaban pensando que estas eran suficientes para tomar una decisión acertada

en cuanto a las acciones de mantenimiento. Lamentablemente esta información no generaba

aportes satisfactorios para evitar la ocurrencia de fallas, que podía estar influenciada por un

sin numero de causas, que según dicta la experiencia, no son físicamente observables por

dichas pruebas.

Por ejemplo, la medición de aislamiento en los motores se ha limitado al uso de

métodos tradicionales como la aplicación del megohmeter o de un sencillo medidor de

continuidad. La aplicación de éstos métodos, por muy continuos que se realicen, no arrojan

suficiente información para darse cuenta a tiempo de anomalías internas del motor,

generándose pérdidas cuantiosas por la salida no programada de dichos equipos, con la

consecuente perdida del servicio, que no en pocas ocasiones estaba agravado por no tener a

la mano el reemplazo inmediato.

Dentro de un motor se pueden originar un sin fin de fallas entre las que pueden

mencionarse, un corto entre espiras, la ruptura en el aislamiento entre las vueltas

individuales de un bobinado dentro de las ranuras de un estator, un corto entre fases, entre

otras. Estas entre muchas pueden ocurrir ocasionando el disparo de las protecciones en el

motor, sacando inesperadamente el equipo de operación, sin que las pruebas de Megger

ni siquiera se den cuenta de ello. Es fácil aceptar como suficiente los simples resultados

4

arrojados por una prueba de Megger, cuando la experiencia indica que la realidad de

ocurrencia de fallas en motores es otra.

Carvajal Martinez, F.A. (1998) comenta que

Los motores son uno de los equipos eléctricos de mayor aplicación en el

ámbito industrial. Muchos de estos motores de gran capacidad se

utilizan en la industria minera, petrolera y del acero, en donde una falla

repentina puede tener graves consecuencias, por lo que resulta

necesario asegurar su continuidad operativa mediante la detección

oportuna de fallas incipientes originadas por los esfuerzos eléctricos,

mecánicos y térmicos, a los que se someten durante su operación.

Conocer a tiempo una falla incipiente permite planear la remoción del

motor con fines de mantenimiento y reducir pérdidas de producción.

(pag. 97)

Hasta hace muy poco, no había otras formas para analizar el comportamiento de

motores eléctricos y predecir fallas sino sólo el conocimiento de algunos. Para contrarrestar

esta falta de información, en los últimos días la tecnología ha venido desarrollando

aplicaciones en cuanto al análisis de motores, y ya se observan adelantos en aplicaciones

mecánicas, como lo es el análisis de vibraciones. La exigencia de las nuevas estrategias

industriales demanda nuevos requerimientos para la evaluación de motores eléctricos,

métodos mas efectivos que puedan arrojar información detallada del estado real de los

equipos y que permitan al personal de mantenimiento tomar decisiones acertadas a la hora

de aplicar acciones preventivas.

Caballero y Huertas (2003), indican que,

Los motores eléctricos de inducción se usan en multitud de aplicaciones

en la industria, y en algunas de ellas es vital garantizar su correcto

funcionamiento. Esto hace necesario una herramienta que permita

conocer la condición del motor sin intervenir en la operación del

equipo. Por ello se hace necesario que se desarrollen actividades de

investigación y desarrollo en el área de mantenimiento de maquinaria

tendientes a adaptar tecnología para proveer a la industria local con

herramientas de mantenimiento predictivo que permitan conocer en

forma oportuna la condición de funcionamiento de equipos industriales.

(Pag. 5).

5

Justificación de la Investigación

El uso de la tecnología, mediante la aplicación de principios físicos básicos y la

computación, han permitido múltiples desarrollos en diferentes campos, de hecho muchos

de estos se basan en principios simples, que al ser manejados a altas velocidades, gracias a

las bondades que representa un ordenador o computador, se pueden crear un sin fin de

situaciones de análisis bajo diversos escenarios.

Para el caso particular de los motores, los computadores, acompañados de otras

herramientas, van a permitir visualizar como se procesa la información tomada de los

equipos rotativos mediante un análisis múltiple, obteniendo un alcance mucho mayor al de

las pruebas tradicionales.

El análisis de las variables eléctricas y magnéticas en un motor eléctrico, eran

ensayos, prácticamente imposibles de realizar en el campo, de hecho toda la información

que se podía obtener sobre el modelo real de un motor, se realizaba en laboratorios

especializados, por supuesto, no disponible para el universo de usuarios de motores ó visto

de otra manera, restringido a aquellas personas ó instituciones con capacidad de

investigación.

El tener realmente una tecnología accesible para evaluar adecuadamente un motor,

va a permitir observar el estado real de un motor, no solo en sus variables macro de

aislamiento, sino poder observar cada uno de los elementos que componen sus variables

eléctricas y magnéticas. Otra ventaja de este tipo de estudios, es que permite monitorear la

fuente de alimentación, hasta ahora poco tomada en real cuenta como influencia

determinante del performance de un motor. Además, y entre otras muchas cosas, nos

indicará la presencia de agentes nocivos al buen desempeño del equipo.

Como un complemento al tema central de este trabajo de grado, se ha querido

recalcar en forma complementaria, aspectos relativos a la inspección termográfica en

motores eléctricos, como una herramienta adicional para caracterizar completamente las

condiciones del equipo y descubrir a tiempo cualquier falla. La utilización de imágenes

6

térmicas se ha convertido en una de las herramientas más valiosas de diagnóstico para

Mantenimiento Predictivo y Preventivo.

Esta es una técnica de no contacto para generar imágenes infrarrojas, o fotografías

del "calor" que emiten los objetos, en las cuales se puede medir su temperatura. Al detectar

anomalías que muy a menudo resultan ser invisibles a simple vista, la termografía permite

tomar acciones correctivas antes de que ocurran fallas costosas en los sistemas y equipos.

Los sistemas infrarrojos portátiles pueden inspeccionar equipo y estructuras, convirtiendo

instantáneamente la radiación térmica en mapas térmicos visibles que pueden ser

desplegadas en equipos de video convencional para poder realizar un análisis cuantitativo

de temperatura.

La tecnología actual de digitalización de data y conversión en base de datos

comunes, permite el acceso de la misma al usuario final, prácticamente en línea. Los

resultados arrojados por compañías especialistas en la materia, indican que después del

primer año de implantada la inspección predictiva a la carga, que mayormente esta

conformada por los motores, en una industria con operaciones continuas, se pueden reducir

hasta un 45% el índice de fallas por salidas no programadas, lo cual nos da una idea del

valor que tiene en los procesos productivos dicha inspección, sobre todo en el aspecto

económico.

Las compañías aseguradoras de equipos y procesos industriales, coinciden en

incentivar a sus asegurados a mantener un programa frecuente de evaluación de motores, de

hecho el realizarlo bajo los lineamientos del asegurador, les permite obtener condiciones

especiales en el monto de la prima.

7

Objetivos de la Investigación

Objetivo General

Elaborar un procedimiento actualizado, válido y técnicamente soportado, que

permita evaluar rápidamente el estado de un motor cualquiera, basado en el monitoreo,

medición y análisis de sus variables eléctricas y magnéticas en estado dinámico y estático

Objetivos Específicos

Describir detalladamente los modelos matemáticos asociados al motor trifásico de

inducción.

Definir la importancia que tiene la evaluación correcta de las variables de un motor

(magnéticas, eléctricas y térmicas) y destacar el impacto sobre el análisis de fallas.

Analizar las diferentes tecnologías que hasta ahora han estado disponibles,

particularmente haciendo énfasis en los métodos tradicionales de resistencia del

aislamiento y las nuevas tecnologías a usar.

Demostrar la efectividad de los estudios a partir del uso de instrumentación digital

computarizada en las mediciones en campo y del software de análisis, que

permitirá obtener lecturas válidas en un equipo portátil de monitoreo.

Elaborar un procedimiento recomendado para el análisis predictivo y preventivo,

acompañado de un análisis post evento de la data tomada.

Elaborar un análisis costo-beneficio acerca del uso de nuevas tecnologías en el

mantenimiento predictivo en motores

8

Alcances de la Investigación

Concluida la investigación, se espera la implantación y el conocimiento de una

metodología analítica y confiable, que nos permita analizar el estado de los motores, basado

en el análisis estático y dinámico de las variables eléctricas y predecir así la ocurrencia de

fallas en los equipos. Esto representa una herramienta bastante útil parta conocer a tiempo

cualquier falla incipiente en las unidades.

Factibilidad de la Investigación

Este trabajo, está basado en una investigación documental y práctica,, gracias a la

oportunidad de tomar mediciones en campo por formar parte de una empresas de servicios

en la rama del tema propuesto. Partiendo de esta condición, se presentarán muchos

ejemplos, tomados directamente en plantas industriales y bajo procedimientos utilizados

por empresas de servicio. Adicionalmente, se cuenta con el asesoramiento de empresas

consultoras y de servicios, así como la posibilidad de usar equipos de prueba de altísima

calidad y de última tecnología, que pueden evaluar el estado de las máquinas y del sistema

en general. En consecuencia, se hace factible la realización del estudio.

9

CAPITULO II

MARCO TEORICO

Antecedentes de la Investigación

Carvajal, F. Y otros, (1999), en su investigación sobre “Diagnóstico en línea y

fuera de línea de motores de inducción de baja, mediana y alta tensión”, presentada al

Instituto de Investigaciones Eléctricas, Veracruz, México, señalan que los motores de

inducción de baja, mediana y alta tensión son los equipos eléctricos de mayor aplicación en

la industria. La importancia que tienen en los diferentes procesos productivos hace

necesario asegurar su continuidad operativa. La detección anticipada de una posible causa

de falla permite planear, con fines de mantenimiento, la remoción programada del motor.

Así mismo concluyen que la implementación y aplicación en sitio de las pruebas de

diagnósticos en línea y fuera de línea de motores de inducción de baja, mediana y alta

tensión permiten asegurar que son un método efectivo y exitoso para monitorear la

condición de estos equipos eléctricos y resultan una herramienta valiosa para fundamentar

programas de mantenimiento de tipo preventivo y predictivo.

Delgado, J. (2000), en su trabajo de grado titulado “Mantenimiento Predictivo de

Motores Eléctricos, mediante el Análisis de sus variables Eléctricas y Magnéticas”,

presentado en la Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela, como requisito para

obtener el titulo de Ingeniero Electricista señala que, los equipos de medición de variables

magnéticas y eléctricas en el campo, proporcionan notables capacidades para solucionar

problemas eléctricos, concluyendo que estos proveen una herramienta excelente en la

solución de problemas asociados a motores como por ejemplo, arrollado de bobinadas,

estator del motor, rotores, motores DC, motores sincrónicos, herramientas de la máquina,

condensadores, transformadores, y más la proporción de los resultados en porcentaje de

desbalance entre fases en impedancia, la prueba (I/F) una respuesta especial de corriente,

ángulo de fase y prueba de resistencia de aislamiento.

10

Caballero, H (2003), en su trabajo de investigación titulado “Desarrollo de un

Sistema que ayude al diagnóstico de Motores Eléctricos de inducción con rotor jaula

de ardilla, mediante el Análisis Espectral de Corrientes”, presentado en la Universidad

de los Andes, Mérida, Venezuela. El autor señala que los motores eléctricos de inducción

se usan en multitud de aplicaciones en la industria, y en algunas de ellas es vital garantizar

su correcto funcionamiento. Esto hace necesario una herramienta que permita conocer la

condición del motor sin intervenir en la operación del equipo. Por esta razón concluye que

una de las técnicas más efectivas en el diagnóstico de motores es la del Análisis Espectral

de Corriente. Esta técnica de análisis se basa en censar las corrientes que circulan por

estator a fin de observar cualquier agente que afecte el campo magnético en el entrehierro

de un motor, este agente se verá reflejado en componentes de frecuencia características en

el espectro de las corrientes. De esta forma, una falla en barras de rotor o en la pista de un

rodamiento, por ejemplo, causará cambios en la densidad de flujo magnético a través del

entrehierro por lo cual podrá efectiva y precisamente localizable.

Martelo, A. (2000), en su Tesis de grado titulada, “Detección de Fallas en

Rodamientos de Bolas de Motores Eléctricos Mediante Análisis Espectral de

Vibraciones, ruido y corriente de estator”, presentada en la Universidad de Los Andes,

Bogotá, Colombia, como requisito para optar al titulo de Magíster en Mecánica, destaca

que los procesos de producción continua exigen disponibilidad total y condiciones óptimas

de operación de los equipos. Una parada no programada de una línea de producción,

ocasionada por una falla imprevista en una máquina, puede significar grandes pérdidas

económicas al interior de una empresa. Para evitar estos problemas, es de vital importancia

que el equipo de mantenimiento esté en capacidad de anticipar las fallas y así programar y

planear oportunamente las paradas de mantenimiento. Una herramienta que proporciona

valiosa información para tal propósito es el monitoreo de condición de maquinaria, el cual

implica la medición de parámetros relacionados con el funcionamiento de los equipos, lo

cual permite evaluar el ”estado de salud” de la maquinaria. El concluye que en la práctica,

el monitoreo de condición de maquinaria debería constituir la base del mantenimiento

predictivo, y que la industria debe empezar a desplazar los sistemas de mantenimiento

11

correctivo y preventivo. Las investigaciones recientes en el campo del mantenimiento de

maquinaria se han orientado hacia el desarrollo de métodos que permitan evaluar las

condiciones de funcionamiento de las máquinas durante la operación. El monitoreo de

condición de maquinaria ha demostrado ser una herramienta eficaz para tal fin. Sin

embargo, antes de ser implementado es necesario seleccionar los parámetros de medición y

las técnicas de procesamiento que proporcionen mayor seguridad y exactitud en el

diagnóstico de fallas.

Bases Teóricas

- Motores: partes, funcionamiento, tipos

o Fitzgerald, A.E., Kingsley, Jr. (1990) Electric Machinery. 5th

Ed. New

York. McGraw Hill.

o Chapman, S. (2000). Maquinas Eléctricas. 3era Edición. Colombia.

McGraw Hill.

o Institute of Electrical and Electronics Engineers. (1996) Standard Test

Procedure for Polyphase Induction Motors and Generators, IEEE

Standard 112-1996. New York.

o Enciclopedia Encarta 2002

- Modelo Matemático de un Motor de Inducción

o McPherson, G. (1981). An Introduction to Electrical Machines and

Transformers. New York. Wiley

o Thaler, G. (1996). Maquinas Electricas. Editorial Limusa-Wiley S.A.

Mexico

o IEEE Comité Report. (1980). Supplementary Definitions and Associated

Test Methods for Obtaining Parameters for Machina Stability Study

Simulations. IEEE Trans Power Apparatus and System. Vol 99.

July/August 1980.

- Diagnóstico de Motores mediante el Análisis Espectral (Motor Current

Signatura Analysis)

o Tavner, P and Penman, J. (1987) Condition Monitoring of Electrical

Machines. Research Studies Ltd. London, England. John Wiley & Sons

o Thomson, W.T. (1984). Diagnosing Faults in Induction Motors

Engineering Ideas. Electrical Review, p215.

12

- Teoría de Básica del Análisis de Circuitos de Motores (Motor Circuit

Analyzers)

o Penrose, Howard W. (2001). Guideline for Electronic Static Winding

Circuit Analysis of Rotating Machinery and Transformers, BJM Corp.

o Penrose, Howard W. (2001). Motor Circuit Analysis: Theory,

Application and Energy Analysis, SUCCESS by DESIGN.

- Modelo Térmico y Termografía para motores

o General Electric. Manual Rele Multilin 469. Protección Térmica del motor.

o Snell Infrared Infrared Inspection of Motors

- Métodos empleados en la evaluación de motores

- Diagnostico en línea y fuera de línea de motores

o Carvajal Martínez, F.A. y J.M. Ramírez Cruz, El análisis de las corrientes

de fase como herramienta de mantenimiento predictivo en motores de

inducción. Octavo Congreso Nacional de Máquinas Eléctricas Rotatorias,

AMIME 1998, Veracruz, México.

o NEMA Standars Publication núm. MG-1-1993 motors and generators.

o Ramírez Cruz, J.M., F.A. Carvajal Martínez y M. Campos Hernández,

Diagnóstico en sitio de motores de inducción mediante el análisis del

espectro en frecuencia de las corrientes de fase. Octavo Congreso

Nacional de Máquinas Eléctricas Rotatorias, AMIME 1998, Veracruz,

México.

- El Porqué del Mantenimiento

La bibliografía citada hasta el momento no es definitiva, sólo están

representadas las que para el momento se tiene acceso. Se hace necesario

profundizar un poco más para fortalecer todos aquellos aspectos utilizados para

desarrollar el trabajo especial de grado.

13

CAPITULO III

MARCO METODOLÓGICO

Tipo de Investigación

El presente estudio se encuentra ubicado dentro de la modalidad de proyecto

factible, sustentado en una investigación descriptiva de campo, respondiendo a las

recomendaciones de Normas para la Elaboración y Presentación del Trabajo Especial de

Grado de Especialización, Maestría y Tesis Doctorales de la UPEL (1998), el cual indica

que: “el proyecto factible consiste en la investigación, elaboración y desarrollo de una

propuesta de un modelo operativo viable para solucionar problemas, requerimientos o

necesidades de organizaciones o grupos sociales; puede referirse a la formulación de

políticas, programas, tecnologías, métodos o procesos”. (p.7).

Por otra lado, el Manual de Normas para la Elaboración y Presentación de Trabajos

de Grado de la Universidad Bicentenaria de Aragua (1995) define las investigaciones de

campo de carácter descriptivo como: “el análisis sistemático de problemas con el propósito

de descubrirlos, explicar las causas y efectos, entender su naturaleza y factores que lo

integran, o predecir su ocurrencia”. (p.22)

Área de Investigación

La investigación tiene por objeto elaborar un procedimiento actualizado, válido y

técnicamente soportado, que permita evaluar rápidamente el estado de un motor cualquiera,

basado en el monitoreo, medición y análisis de sus variables eléctricas y magnéticas en

estado dinámico y estático

14

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos

Para obtener la información necesaria para lograr los objetivos planteados, se

utilizarán técnicas de adquisición de data computarizada a partir de equipos diseñados para

tomar este tipo de variables, obtención directa desde el campo, investigación bibliográfica y

análisis de los mismos, con la finalidad de conocer la situación y magnitud del problema

planteado y trazar el camino a seguir para su solución.

De igual forma, por medio de la observación directa se conocerá, observará y

recogerá información mediante la experiencia propia y la visualización de los equipos y

dispositivos que se tomarán en cuenta para el desarrollo del trabajo, con la intención de

verificar las condiciones operativas, características de equipos, datos técnicos y

especificaciones y así realizar análisis objetivos de la situación que se plantea.

El desarrollo del trabajo será complementado con la investigación bibliográfica,

revisión documental de manuales con especificaciones, textos, catálogos de fabricantes de

equipos y software, documentos electrónicos (INTERNET) y estudios relacionados con el

tema, que servirán como soporte para la investigación planteada.

Técnica de Análisis de Datos

Los datos obtenidos a partir de la observación directa serán comparados con valores

tomados en condiciones normales de funcionamiento con la finalidad de establecer que

síntomas y bajo que condiciones se presentan los diversos tipos de fallas en motores. Se

analizarán las muestras para cada motor desde tres puntos diferentes (variables eléctricas,

magnéticas y térmicas), a fin de lograr la objetividad en el diagnóstico final.

15

Fases de la investigación.

Considerando los objetivos de la investigación, esta se desarrollará en cinco fases:

Fase I. Modelación matemática del motor

En esta fase se identificarán las variables que intervienen en el comportamiento

físico del motor a fin de tomarlas en cuenta al momento del desarrollo de un modelo que

sirva como punto de partida para el análisis de fallas

Fase II. Definición de Variables

En esta fase se definirá la importancia e impacto en el análisis de cada una de las

variables que pueden monitorearse en un motor en sus tres tópicos (eléctrico, magnético y

térmico).

Fase III. Análisis de Métodos Existentes

En esta sección se observarán a fondo todos los métodos hasta ahora existentes para

la evaluación de motores, destacando su efectividad en el momento de predecir fallas.

Fase IV. Eficiencia de Instrumentación Digital

Esta fase tendrá como objetivo principal, demostrar la efectividad en la toma de data

representada por equipos portátiles de adquisición de datos, que luego serán incluidos en el

reporte para la realización de un análisis preciso sin que haya fuga de ningún tipo de

información.

Fase V. Desarrollo de un Procedimiento válido para mantenimiento predictivo

En esta fase se ha de proponer un nuevo procedimiento, tomando en cuenta la

tecnología expuesta en el cuerpo del trabajo, que permita luego de observar toda la

16

información física referente al motor y a su entorno, definir un acertado diagnóstico acerca

del estado de un motor.

Fase V. Análisis de Factibilidad Económica.

En esta fase se establecerán las características y descripción definitiva de los

equipos usados, así como las ventajas o beneficios que ofrecerá al usuario termina si es

realizada su implementación, permitiendo demostrar los beneficios económicos del

proyecto.

17

Cronograma de Actividades

Meses Enero Febrero Marzo Abril

Semanas 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Actividades

Solicitud de aprobación del tema X

Realización del Anteproyecto X

Entrega del Anteproyecto X

Investigación Bibliográfica X X X X

Toma de datos del campo X X X

Análisis de los resultados X X

Iniciar diseño de la metodología propuesta X

Conclusiones X

Redacción de primera versión a corregir X X X

Cancelación aranceles de grado X

Solicitud de solvencia X

Entrega de primera versión X

Revisión y correcciones X X

Entrega versión preliminar X

Exposición y defensa de Trabajo Especial de Grado

X

18

Referencias Bibliográficas

Caballero, H (2003), “Desarrollo de un Sistema que ayude al diagnóstico de Motores

Eléctricos de inducción con rotor jaula de ardilla, mediante el Análisis Espectral

de Corrientes”. Trabajo de Grado presentado como requisito para optar al Titulo de

Ingeniero Electricista. Universidad de los Andes, Mérida, Venezuela

Carvajal, F. Y otros, (1999), “Diagnóstico en línea y fuera de línea de motores de

inducción de baja, mediana y alta tensión”, Trabajo de Ascenso presentado al

Instituto de Investigaciones Eléctricas, Veracruz, México.

Delgado, J. (2000), “Mantenimiento Predictivo de Motores Eléctricos, mediante el

Análisis de sus variables Eléctricas y Magnéticas”, Trabajo de Grado presentado

como requisito para optar al Titulo de Ingeniero Electricista. Universidad de

Carabobo, Valencia, Venezuela

Manual de Normas para la Elaboración y Presentación de Trabajos de Grado de la

Universidad Bicentenaria de Aragua (1995)

Martelo, A. (2000), “Detección de Fallas en Rodamientos de Bolas de Motores

Eléctricos Mediante Análisis Espectral de Vibraciones, ruido y corriente de

estator”, Tesis presentada como requisito para optar al Titulo de Magíster en

Mecánica. Universidad de Los Andes, Bogotá, Colombia.

Normas para la Elaboración y Presentación del Trabajo Especial de Grado de

Especialización, Maestría y Tesis Doctorales de la UPEL (1998)