Mantenimiento a CONTROLADOR 8000

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V. Rotor

Cuando nos referimos a la condición de un rotor se deben de revisar; las barras, laminaciones y los anillos de corto circuito. Un estudio del EPRI mostró que un 10% de fallas en motores se debió al rotor. Una barra rota genera un calor intenso en la zona de ruptura y puede destruir el aislamiento cercano a las laminaciones y el devanado estatórico colapsara. Desdichadamente, muchas veces, los problemas en las barras del rotor no son fácilmente detectables con tecnologías comunes y se obvia como causa-raíz. Hemos tenido la experiencia de muchas empresas que rebobinan varias veces un motor sin saber que la raíz del problema en el devanado estaba en el rotor.

VI. Excentricidad

El rotor de un motor / generador debe estar centrado, existe un claro entre estos denominado “Air Gap”, si este Air Gap no está bien distribuido en los 360° del motor se producen campos magnéticos desiguales. Se ha discutido ampliamente el efecto adverso que provocan estos campos magnéticos desiguales que a la larga resultará en una falla en el aislamiento y falla en los rodamientos. Este problema se le conoce como excentricidad, existen básicamente dos tipos, la estática en la cual el rotor esta descentrado pero fijo en un lugar generalmente este tipo de problemas es causado cuando los alojamientos de los roles están desalineados, por un inadecuado alineamiento o por que la carcasa del motor fue torcida cuando se instaló en su base. La ilustración 13 muestra como es la excentricidad estática. El diagnosticar el problema en un motor debe involucrar todas las zonas de falla presentes como lo son: Calidad de energía, circuito de potencia, aislamiento, estator, rotor y excentricidad, para ello deben de utilizarse tanto tecnologías dinámicas como estáticas. Y estas deben de ser de tipo no destructivas para no acelerar el daño en el motor.

Justificación

Mediante información recopilada, determinamos un problema muy común que se tiene en las industrias que su equipo de producción está en estado crítico, como son los motores eléctricos ya que si esta falla, se para toda la producción haciendo pérdidas para la empresa, por ello es vital llevar un control total de mantenimiento a estos, para minimizar sus fallas.

Información:

Se llama motor eléctrico al dispositivo capaz de transformar la energía eléctrica en energía mecánica, es decir, puede producir movimiento al convertir en trabajo la energía eléctrica proveniente de la red o almacenada en un banco de baterías.

Básicamente, un motor está constituido por dos partes, una fija denominada Estator, y otra móvil respecto a esta última denominada Rotor. Ambas están fabricadas en material ferromagnético (chapas magnéticas apiladas), y disponen de una serie de ranuras en las que se alojan los hilos conductores de cobre que forman el devanado eléctrico.

La prueba y análisis de Potencia en motores eléctricos, provista por el equipo SENSOR-PROTECT, realiza una medición de corriente y tensión en las tres fases de manera instantánea y simultánea, en donde se detectan y analizan desbalances de tensión, la condición y características físicas de las señales de tensión y corriente, para un tiempo dado, sobretensiones y deformaciones en la señal de alimentación producidas por armónicos excesivos en la red, y fallas en el estator.

Condiciones del sistema, como conexiones de alta resistencia producen desbalances de tensión y excesiva circulación de corriente, con sus subsecuentes consecuencias sobre el motor, como es el sobrecalentamiento de los devanados, acelerando la degradación del aislamiento. Identificando dichas condiciones y calculando los desbalances se procede con su análisis de criticidad, o que tan severa es la condición presentada, de acuerdo con los estándares establecidos por la National Electrical Manufacturers Association (NEMA).

[pic 5]

Una de las principales fallas del motor eléctrico es el:

Aislamiento:

Asegurar la integridad y el buen estado del aislamiento de los motores es de vital importancia, por cuanto es de estricto cumplimiento el garantizar la seguridad del personal que entra en contacto con el equipo y el aislamiento, y no esté en riesgo de volverse un camino de baja resistencia para la corriente hacia tierra y sufrir una descarga eléctrica.

La principal función del aislamiento eléctrico hacer tender a cero (0) las corrientes de fuga, las corrientes capacitivas, corriente de conducción y la corriente de absorción. El aislamiento eléctrico garantiza que la corriente circule por los caminos definidos para ella y no tome rutas alternas generando riesgos al personal expuesto y daños al equipo o a sistemas adyacentes. El aislamiento de los motores es la parte más susceptible a daños por concepto de sobre temperatura, humedad, contaminación, transigentes de voltaje.

[pic 6]

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Innovación

Gracias a la tecnología que hoy en día contamos, a las diversas herramientas, pudimos crear un proyecto en cual consiste en utilizar un programador arduino, y un NTC construyendo un circuito que nos permita de automatizar el control de motores, determinado la temperatura máxima programada para el motor alcance, al llegar a su máximo permitido(programado) se apague de manera automática y encienda el otro motor de modo automático para que siga la producción de cualquier equipo.

El motor de inducción se calienta luego de un tiempo de operación, iniciando a temperatura ambiente, hasta alcanzar el equilibrio térmico, que depende del nivel de carga. Lo anterior, porque entre el 50 a 60% de las pérdidas están relacionadas con la Ley de Joule, que dice: a tensión constante, el calor producido Q es proporcional a la resistencia R y al cuadrado de la intensidad de corriente I (Q=R*I2). Entonces, en los alambres del bobinado y las barras del rotor se produce este calor, y otra parte en los núcleos laminados. Por tal motivo los motores calientan.

Herramientas utilizadas para la creación del SENSOR -PROTECT SPM00001:

Arduino Serie Nano

La placa Arduino Nano es una placa de prueba pequeña y completa basada en ATmega328. Tiene funcionalidad similar al modelo Arduino Duemilanove, pero en un módulo