Motores eléctricos guia 6 pruebas

ETR Rómulo Gallegos Taller de electricidad

Motores eléctricos trifásicos.Parte 6. Pruebas básicas y pruebas estándar.

Introducción.

Siguiendo con la serie de guías sobre motores vamos a revisar los procedimientospara realizar pruebas sobre motores asíncronos trifásicos. Las dividiremos en doscategorías, las básicas o de rutina y las pruebas estándar.

Las primeras deben realizarse rutinariamente en inspecciones o paradas demantenimiento y sirven para verificar el correcto funcionamiento del motor ydetectar posibles fallas antes de que estas se agraven Las puede realizar personalsin capacitación especial o experiencia, con equipos sencillos. Las segundas serealizan más esporádicamente, cuando vamos a instalar un equipo nuevo, o enparadas mayores o inclusive en situaciones de fallas graves cuando necesitemosdescartar posibles causas. Deben ser realizadas por personal debidamentecapacitado y con equipos e instrumentos de diversa índole, algunos de usonormal, pero otros más especializados.

Pruebas básicas.

Estas se pueden dividir en mecánicas y eléctricas. Aunque este material estaelaborado para estudiantes-técnicos electricistas, no esta demás revisar losfundamentos de las pruebas mecánicas. Vamos a describirlas a través de cuadrospara facilitar su lectura e interpretación.

Pruebas mecánicas

Prueba Descripción-Instrumentos ObservacionesAmbientación(1) Verificar si el motor

trabaja en un ambienteadecuado a su diseño

Ventilación, humedad, polvo, sustancias corrosivas, etc

Alineación Comprobar correctaalineación. Usar Niveles,vernier. (2)

Trabajar colaborativamente con personal mecánico

Vibraciones Gaugas mecánicas oelectrónicas

Pueden ser de origenmecánico o eléctrico(3)

Lubricación Para la buena lubricación se debe utilizar el aceite o grasa recomendado, en la cantidad correcta.

La ubicación física debefacilitar la inspección ycorrecta lubricación.

(1) Esta toma gran importancia en los procesos de instalación de nuevosequipos. El personal eléctrico debe estar alerta en esta etapa

(2) Ver figura de apoyo

Preparado por: Prof. José L. Vásquez Mayo 2013


(3) Hay tendencia a asociar la vibración del motor al equilibrio de sus partesgiratorias. Aunque es verdad que un desequilibrio del rotor propicia lavibración del motor, un motor equilibrado puede vibrar por diversas razones.

En máquinas de corriente alterna, una causa de las vibraciones puede ser eldesequilibrio magnético. Las fuerzas que actúan en el entrehierro entre el estator yel rotor tienden a aproximarlos y producen vibraciones con el doble de frecuenciade alimentación. Aunque en esas condiciones una pequeña vibración sea normal,una asimetría en el entrehierro puede reforzar esa vibración e incluso producir elruido. Tal asimetría puede originarse por una ovalización de la superficie internadel estator o por deflexiones en el eje.

Una transmisión por poleas y correas excesivamente tensada puede causar esasituación. El mismo efecto ocurre cuando hay una asimetría en el arrollamientoestatórico: una región del entrehierro ejerce mayor fuerza de atracción.



Pruebas básicas eléctricas.

Prueba Condición a verificar

Descripción-Instrumento

Observaciones

Conexiones Correcto conexionado según placa o esquema detrabajo

Inspección visual, lupa

Sin energía eléctricaUtilizar datos de placa

Ajuste correcto, no deben estar flojas, deterioradas

Pinzas, Alicates, destornillador.

Voltaje de operación(1)

Medir voltaje y verificar valores correctos

Placa de datos Multímetro

Equipo energizado

Corriente de arranque(2)

Verificar el consumoal arranque, por fase

Pinza amperimetrica Equipo en operaciónnormalNo deberá exceder a 4xInominal (In)

Corriente de parada Verificar el consumoa la parada, por fase

Pinza amperimetrica Equipo en operaciónnormalNo deberá exceder a 4*In

Corriente de trabajo (2)

Verificar el consumoen operación

Pinza amperimetrica Deberá estar por debajo de la In

Temperatura (3) Medir en condiciones de trabajo rutinaria

termómetro Debe permanecer por debajo del valor de placa

(1) En algunos casos el voltaje y la corriente se monitorean en paneleseléctricos, lo cual facilita las pruebas, pero es bueno no confiarse y efectuarlas “pruebas de campo”

(2) El registro de datos y la experiencia son importantes en este punto. Esposible que conozcamos que el motor arranque y trabaje rutinariamente convalores relativamente bajos y de repente midamos valores mayores a losacostumbrados y aunque estén por debajo de la zona de alarma, pudieraser aviso de problemas en curso.

(3) Temperaturas altas son el mayor enemigo de los motores y son indicios deproblemas mecánicos o eléctricos y se debe actuar con prontitud al detectarsubidas anormales.

Es importante llevar un registro histórico de las pruebas, de acuerdo a la políticaadministrativa de la empresa. Si esta no la tuviera (en caso de pequeños talleres)es recomendable que el técnico electricista tenga la iniciativa de llevar su registropersonal en un cuaderno de anotaciones.



Pruebas estándar.

Las pruebas descritas acá son solo unas pocas de tantas existentes,seleccionándose aquellas de más utilidad práctica. Estas deben ser realizadaspor personal debidamente instruido y con el equipamiento adecuado.

Conexión interna de motores de 9 puntas.

Como se explico en la Guía N° 5, algunos motores vienen con nueve terminales ypueden cablearse para trabajar en estrella o delta, según sea su conexión interna.En muchas ocasiones esto no se especifica en su placa característica y hay quedeterminarlo en forma práctica.

Las dos posibilidades de conexión internas se muestran a continuación.

Materiales, equipos e instrumentos:

1. El motor bajo prueba2. Multímetro (ohmímetro)3. Marcador indeleble

Procedimiento.

1. Retirar la placa de cubierta de la caja de conexiones y separar las nuevepuntas terminales del motor

2. Con un multímetro medir resistencias entre las puntas que indica el cuadroy remarcar el resultado



Puntas Resultado Conclusión Resultado Conclusión7-8-9 Alta Delta interna Baja Y interna1-4-9 Alta Y interna Baja Delta interna2-5-73-6-8

Notas: Los resultados de la segunda y cuarta columna son excluyentes, sedebe dar uno solo de los dos (resistencia baja o muy alta-abierta),igualmente el de la fila 2 y las siguientes, o es alta 7-8-9 o son altas lasdemás.

3 Proceder a marcar el motor con el resultado obtenido, preferiblemente enforma permanente, por ejemplo con un marcador a tinta indeleble.

Prueba de aislamiento.

Un buen aislamiento es fundamental para la vida de un motor. Esto incluye la parteinterna (entre las fases) y la parte interna-externa (aislamiento entre las fases y lacarcasa).


1 El motor bajo prueba2 Megómetro (analógico o digital)

Procedimiento.

1 Retirar la placa de cubierta de la caja de conexiones y separar las puntasterminales del motor2 Con el megómetro medir la resistencia de aislamiento entre las puntas queindica el cuadro y anotar el resultado

Notas: Los resultados deben anotarse en (MΩ)Para menos de 2MΩ se debe marcar bajo, entre 2 y 4MΩ se marcará medioMás de 4MΩ alto.


Puntas 1-2 1-3 2-3 1-carcasa 2-carcasa 3-carcasaResultado BajoMedioAltoConclusión


En la tabla se anotaron tres puntas. Si el motor es de más de tres terminales,deben incluirse. La conclusión debe indicar si el equipo esta critico y requiere su intervencióninmediata, si esta en condiciones medias y se recomienda su intervención amediano plazo o si esta en condiciones optimas de aislamiento.

Es posible obtener resultados de medio – bajo aislamiento por razones de estar elmotor sucio internamente o húmedo. Se recomienda soplar el motor con aire secoantes de la prueba o en caso de arrojar resultados dudosos y repetirla.

Para esta prueba se requiere saber utilizar el Megómetro digital, el cual espotencialmente dañino (trabaja con altos voltajes).



Medición de resistencias internas.

Consiste en medir la resistencia de los embobinados del estator. Nos puede servirpara estimar algunos parámetros importantes, como la corriente de arranque opérdidas en el alambre, como también para verificar posibles anomalías. Porejemplo una resistencia mucho mas alta de lo normal podría estar indicandobobinas abiertas.

Procedimiento.

1. Verificar el número de puntas. Si el motor es de 9 terminales, determinar si es Yo Δ interna.

2. Medir resistencia de cada bobina. Vamos a ejemplarizar con un motor de seis puntas. Medimos las resistencias de cada bobina y llenamos el cuadro siguiente:

Terminal 1-4 (U1-U2) 2-5 (V1-V2) 3-6 (W1-W2) ObservacionesValorObservación

Alternativas para medir la resistencia interna.

Los embobinados de motores generalmente son de valores muy bajos (5ohm omenos), por lo cual obtener valores confiables se hace en ocasiones difíciles y porlo tanto debemos recurrir al método más confiable que tengamos a mano.

1 Con multímetro. Este es el más fácil pero el menos confiable. El valor obtenido es alteradopor la resistencia de los cables o la presión que hagamos con las puntas.Este método lo podemos usar para medidas no muy críticas. Hoy en día seconsiguen multímetros que incorporan la opción para medir bajasresistencias


El OHMETRO dependerá del método que escojamos para medir la resistencia, la cual es de un valor bastante reducido


2 Método del voltio-amperímetro.Es sencillo y bastante confiable. Consiste en inyectar un bajo voltaje ymedir la caída de tensión y la corriente en la bobina. Luego aplicamos la leyde Ohm para calcular la resistencia. Para mejorar la exactitud podemostomar varias parejas de valores V-I, calcular los valores de R y luegopromediar. En la figura se muestra un esquema de lo propuesto y una tablatípica.

3 Con un puente de Wheatstone [ Gϋiston]Es el método más confiable, por que nos permite medir resistenciasextremadamente bajas. Existen modelos tradicionales, donde debemos irajustando manualmente el puente hasta hallar el valor de resistenciamedido. Para usarlos se requiere cierta práctica.

Actualmente se consiguen también modelos electrónicos confiables yfáciles de utilizar, pero relativamente costosos.


V I R(V/I)123Resistencia =


Prueba a rotor bloqueado.

Esta prueba permite determinar la corriente y el par de arranque. El motor se debebloquear para que no se mueva. Luego se aplica un voltaje reducido, se tomanlecturas de la corriente y el par. La corriente es proporcional al voltaje aplicado yse puede extrapolar la corriente a pleno voltaje, que será la corriente de arranque.


1. El motor bajo prueba2. Multímetro (ohmímetro)3. Amperímetro4. Torquímetro (equipo de prueba)

Procedimiento.

1 Bloquear el motor, de acuerdo al método (aparataje que se tengadisponible)

2 Colocar amperímetros y voltímetro como se indica (uno o dos amperímetrosson suficientes.

3 Alimentar con una tensión reducida y llenar cuadro de datos(mb motor bloqueado)

4 Aumentar tensión y continuar la toma de datos. Con tres valores essuficiente

Voltaje Nominal= Corriente nominal= Torque nominal=N° Voltaje ( Vmb ) Corriente (A) ( Imb ) Torque ( Tmb )123

Escoja el juego de datos que considere más confiable


V


Nota: Esta prueba puede ser peligrosa si no se asegura bien el motor, sobre todopara motores de alta potencia. Haga las mediciones rápidamente.

5 Proceda a hacer los cálculos de la siguiente manera:

a) Relación de voltajes Rv = Vn / Vmbb) Calcule corriente de arranque Ia = Imb* Rv

c) Porcentaje I % = Ia / In *100d) Calcule la relación de voltaje al cuadrado Rv2 = Rv*Rve) Calcule el par de arranque Ta = Tmb * Rv2

f) Porcentaje del par de arranque T% = Ta / Tn * 100

6 Llene el cuadro Resumen:

Vn In Tn Ia I% Ta T%


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