Debido a que los motores fallan. Basado en la compilación de datos estadisticos del Instituto de Investigaciones de Energía Eléctrica (EPRI por sus siglas en inglés) 47% de las fallas en motores son debidas a fallas eléctricas. El 47% puede ser dividido en problemas de rotor (10%) y problemas en devanados (37%). El otro 53% de las fallas son mecánicas.

Los defectos en los devanados pueden ocurrir debido a la edad del aislamiento, contaminaciñon, suministro de energía, sobrecalentamiento, daño en los cables/materiales, vibración y otras causas. Estas inician con el cruce de energía de una falla de aislamiento (como humedad o contaminación), la cual aisla por lo menos una vuelta. Esto genera estrés adicional y calentamiento a través de la falla, la cual progresa hasta que el arco se genera y falla el devanado.

Sobre las Fallas

Mas Datos Sobre las Fallas en Devanados

Por Qúe Otras Opciones de Pruebas Off-Line No Son Suficientes 

El Análisis del Circuito del Motor (MCA) es un método de prueba sin energía y las pruebas pueden realizarse desde el Centro de Control de Motores (CCM) o directamente desde el motor. Las ventajas de probar desde el CCM es que se evalúa completamente el sistema del motor, incluyendo las conexiones y cables entre el punto de prueba y el motor.

Los instrumentos ALL-TEST PRO MCA aplican bajo voltaje, una señal CA no destructiva a través de los devanados del motor y mide la respuesta de estas señales. Las fallas en devanado son indicadas por variaciones en la respuesta de la señal aplicada. Estas variaciones causan desbalances en la respuesta medida. Por eso, cuando se mide un equipo trifásico como motores, generadores o transformadores, la respuesta de cada fase es comparada con las otras dos. Cuando se miden equipos con una sola fase o motores DC entonces el devanado es comparado con él mismo o con un equipo similar o con un motor DC igual.

Los instrumentos ALL-TEST PRO MCA miden el ángulo de fase (Fi), la respuesta Corriente/Frecuencia (I/F), la impedancia (Z) y dependiendo del instrumento, la Resistencia (R) y la Inductancia (L) de cada devanado. Los desbalances de estas mediciones son comparadas con reglas muy sencillas que son usadas para determinar la condición del equipo bajo prueba. Mas aún, cada instrumento realizará la prueba de aislamiento a tierra.

El programa de la computadora puede ser usado para analizar la condición del dispositivo bajo rpueba y le proporciona al usuario un reporte escrito. Con los resultados se pueden crear tendencias para identificar fallas a largo plazo, por ejemplo, usarlos para propósitos de Mantenimiento Predictivo o Manenimiento Basado en Condiciones.

Para la identificación de cualqueira de estas variaciones en devanados, existen Investigaciones adicionales y técnicas de análisis, así las fallas pueden ser rápida y fácilmente identificadas. Estas fallas pueden ser corregidas o eliminadas antes de energizar el devanado, previniendo potencialmente la total destrucción del motor o de cualquier sistema de devanados.

Para evaluación de los devanados, cuando la falla se está desarrollando entre vueltas de la misma bobina, bobinas en la misma fase o bobinas entre fases, se evalúa el (los) desbalance(s) entre fases para el Ángulo de Fase (Fi) y la respuesta Corriente Frecuencia (I/F).

La prueba de aislamiento a tierra es usada para evaluar problemas de conductor a tierra.

La resistencia en fases es evaluada para ver problemas en las conexiones, la iductancia es evaluada para posibles problemas en rotor y el patrón de impedancia e inductancia es usado para determinar si hay contaminación o sobrecalentamiento en los devanados.

La prueba sin energía (off-line) toma solo unos minutos y si se realiza desde el CCM se evalúan las conexiones, cables y el motor.

Aplicaciones Exitosas del MCA

El Análisis de la Firma Eléctrica (ESA) es un método de prueba energizado en donde las formas de onda de voltaje y corriente son capturadas mientras el motor está operando y posteriormente, con la Transformada Rápida de Fourier (FFT, por sus siglas en inlgés), se realiza un análisis espectral con ayuda del software. De esta FFT, son detectadas las fallas relacionadas a la energía entrante, el circuito de control, el motor y la carga impulsada y pueden crearse tendencias con propóstios de Mantenimiento Basado en Condiciones/Mantenimiento Predictivo.

El análisis de todos los sistemas ESA requieren la información de la placa del motor, voltaje, velocidad de operación, corriente a plena carga y HP (o KW). Adicionalmente, pueden ser introducida información como el número de barras del rotor y ranuras del estator, número de rodaminetos e información sobre los componentes de la carga, como número de álaves de una bomba o número de dientes de una caja de engranes, para obtener un análisis más detallado y preciso.

Las pruebas con equipo energizado proporcionan información valiosa para motores de inducción CA y CD, generadores, motores con rotor devanado, motores síncronos, motores de máquinas de herramientas, etc.

El instrumento ESA de ALL-TEST PRO es un dos en uno, es un analizador de Calidad de Energía (PQ, Power Quality) y un analizador de motores (ESA). Cuando se utiliza como analizador de Calidad de Energía se puden capturar los datos de energía como: análisis de harmónicas, gráficos de corriente y voltaje, visualización de formas de onda captura de caídas y picos de tensión, captura de eventos y transitorios.

Cuando se encuentra en modo ESA, proporcionará el análisis con la información sobre la energía entrante,condición eléctrica y mecánica del estator, análisis de rotor, entrehierro y análisis de la carga impulsada (cajas de engranes, aplicaciones de bandas, rodamientos, etc).

La diferencia clave entre el Análisis de la Firma Eléctrica de Corriente (MCSA) y el Análisis de la Firma Eléctrica (ESA) es que, con el MCSA la FFT se realiza únicamente a la forma de onda de corriente y no al voltaje. Esto hace más dificil distinguir rápida y fácilmente los problemas relacionados con la energía entrante al motor y los problemas aociados a la carga. Con el ESA usted tiene en análisis FFT en ambos, corriente y voltaje en la misma pantalla. Así que solo es cuestión de comparar los espectros FFT de Voltaje y Corriente para determinar la fuente de la falla.

Aplicaciones exitosas usando el ESA