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La Nota Energética

¿Por qué diagnosticar los motores eléctricos en la industria?

Existe una gran variedad de diagnósticos en motores eléctricos los cuales ayudan a garantizar la vida útil de sus componentes y así incrementar la confiabilidad en sus operaciones.

Por muchos años el personal de mantenimiento ha estado limitado para diagnosticar las condiciones de los motores, generadores y maquinas rotativas, los cuales se convierten en elementos fundamentales que deben ser incorporados a los programas de mantenimientos con eficacia, brindando la suficiente información para tomar las mejores decisiones de cuando se precisa su intervención, ya sea de reparación o sustitución de los activos y/o componentes.

Con lo anterior nos surge una pregunta: ¿Que se busca con el diagnóstico de los motores?

Evaluar la condición actual de los motores eléctricos, identificando problemas potenciales antes de que ocurran, en cada una de sus seis zonas de falla.

Diagnóstico de Motores Eléctricos
Análisis de Motores Eléctricos

Filosofía de diagnóstico basado en los modos de fallas dan lugar a las “Zonas de Falla” de un motor eléctrico así:

  • Rotor.
  • Estator.
  • Entrehierro.
  • Aislamiento.
  • Calidad de potencia.
  • Circuito de potencia.

Rotor: Se refiere a las barras del rotor, a las laminaciones y anillos del rotor. Existen estudios conjuntos entre EPRI y GENERAL ELECTRIC en los cuales se indican que el 10% de las fallas del motor están asociadas al rotor. Aunque su valor porcentual de falla es bajo este puede influir en el desarrollo de fallas potenciales de otras zonas (Factor principal el diseño del rotor).

Estator: Hace referencia a los devanados DC o Trifásicos AC, aislamiento entre las espiras de los devanados y el núcleo o laminaciones. Esta zona de falla crea mucho debate y análisis de identificación de las fallas ya que es el más común.

Falla en Estator

Entrehierro: Se hace referencia al espacio de aire entre el rotor y el estator. Si este espacio no está uniformemente distribuido alrededor de los 360º del motor se pueden producir campos magnéticos desiguales. Estos desbalances magnéticos causan movimiento de los devanados del estator, provocando fallas en ellos y vibración eléctricamente inducida afectando también los rodamientos. Este tipo de falla se puede identificar mediante la combinación de las pruebas estáticas y dinámicas.

Falla en Entrehierro

Aislamiento: Surge entre los devanados DC ó AC y tierra. Afectado por las altas temperaturas, humedad y contaminación, los cuales dan lugar a una disminución de la vida del aislamiento. Razón por la cual se debe establecer líneas bases de operación que permitan diagnosticar su condición.

Falla en Aislamiento

Calidad Potencia: Recientemente la calidad de la alimentación ha sido el centro de atención por la alta demanda y la atención que requieren las unidades de control de corriente alterna y corriente directa. La preocupación por la penalidad del factor de potencia y los costos energéticos por la vinculación de los variadores de frecuencia (VFD´s) y otras cargas no lineales incrementando significativamente los niveles de distorsión de voltaje y corriente. Razón de peso por lo cual debemos revisar los diagnósticos Online que nos permiten evidenciar la salud de los motores.

Circuito de Potencia: Asociado a todos los conductores y conexiones que existen desde el punto donde se realice la prueba hasta los bornes terminales del motor. Este puede incluir interruptores, fusibles, contactores, protecciones contra sobrecarga, seccionadores y borneras. Estudios realizados sobre la década de los 90 demostraron que las conexiones y los conductores fueron la fuente del 46% de las fallas que redujeron el impacto de los problemas del circuito de potencia sobre la salud del motor.

Conclusión: Nunca será suficiente para asegurar una correcta evaluación sobre la salud del motor que nos permita fortalecer nuestros procesos de confiabilidad en la industria. Por eso debemos implementar un correcto programa de diagnósticos que nos soportes las mejores decisiones sin impactar los presupuestos de mantenimientos y si mejorando nuestros KPIs.

…Siendo los motores eléctricos el principal sistema de accionamiento eléctrico en los procesos industriales en general, la capacidad de diagnosticar, predecir sus problemas y gestionar correctamente su vida útil como activo productivo y eficientemente operativo, se presenta como una necesidad imperiosa para garantizar su disponibilidad y a su vez la continuidad y confiabilidad de la producción.

Análisis y diagnóstico de motores eléctricos

REFERENCIAS

  • Norma IEEE 43-2013: Niveles de Aislamiento
  • Norma IEEE 519-1992: Contenido de Armónicos
  • Estudios y recomendaciones de PdMA Corporation
  • Estudios y recomendaciones del Electric Power Research Institute (EPRI)
  • Estudios y recomendaciones del Electrical Apparathus Service Asociation (EASA) · Norma NEMA MG-1 II 14.36 Motores y Generadores
  • Norma NEMA MG-1 30.1 Motores y Generadores
  • ANSI C50.41.4.2 Desbalances de Tensión
  • Norma IEEE 1159-2009 Calidad de Energía
  • Norma NTC 5001 Calidad de Potencia


Ing. Jaime Herrera Benjumea
Director Técnico y de Operaciones
Transequipos S.A.

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