Caso de Estudio en Motor Excentrico Electricamente en el Sector Alimentario

Vamos a hablar en esta entrada de un ejemplo vivido en nuestros trabajos con una planta del sector alimentario, en relación a un diagnóstico de motor excentrico vía el  análisis del circuito eléctrico. Esta planta, de fabricación de almidones y productos amiláceos, nos encomendó la realización de un servicio periódico de

Análisis mediante una serie de ensayos off-line.

Las razones derivaban de la necesidad de confirmar ciertos fallos de origen eléctrico acaecidos en la instalación, quizás fruto del estresante y pulverulento ambiente para los bobinados y aislamiento de motores, pudiendo generar niveles bajos en resistencia a tierra, u otros fallos eléctricos.

motor excentrico

Contexto del Estudio

Como ya hemos comentado en la entrada tecnologias predictivas, cuando afrontamos cualquier trabajo predictivo sin previa realización de un análisis de fallos nos hemos de apoyar en un especialista para la definición de las técnicas a aplicar por tipo de equipo.

En este caso se tiene:

  • Motor Eléctrico

  • En el Sector Alimentario, planta con ambiente pulverulento

El criterio fundamental ha de ser:

Chequear los Motores más Críticos

pudiéndose aplicar para este caso los patrones enumerados en la entrada facilitador para el sector cementero. Adicionalmente, esta planta decidió emplear una metodología también adecuada, como es

Verificar el Motor de repuesto

ubicado en el almacén de mantenimiento. Se trataba de equipos ya utilizados previamente en la instalación (planta de casi 40 años de antigüedad), y repuestos de las ubicaciones más críticas. La empresa disponía adicionalmente de un programa de mantenimiento predictivo basado en el análisis vibracional, con rutas de medida fundamentalmente portátil.

Los motores son en su mayoría de corriente alterna, asíncronos y trifásicos con las siguientes características:

  • Con rodamientos
  • Accionamiento de una serie de 12 Bombas Centrífugas de baterías de recirculación

Por supuesto, en cada test se han de tratar de realizar todos los ensayos que ofrecen estos equipos, en este caso se usaron los equipos de la firma Pdma, cubriendo 5 de las 6 zonas de falla indicadas en la entrada de fallas de motores, no analizando la calidad de la alimentación por la propia naturaleza del ensayo (off-line).

Verificación de Motor Excentrico

Nos centraremos en la prueba que permite chequear la zona de falla de excentricidad de entre-hierro y rotor fundamentalmente, conocida como

Ensayo de Influencia del Rotor.

Para realizar las pruebas se han de:

  • Conectar las pinzas del tester a cada una de los bornes de alimentación del motor.

  • Cerrar el Circuito Eléctrico del bobinado trifásico con la fuente de alimentación del equipo.

De ese circuito leeremos el valor de inductancia de cada bobinado estatórico, calculada a partir de la siguiente fórmula matemática.

Fórmula de Cálculo de Inductancia

motor excentrico

Es decir, se trata de un valor dependiente de las características del bobinado y que se puede ver alterado únicamente por alguna irregularidad en el mismo, como las que podría presentar un motor excentrico.

Para la realización de la prueba se recomienda

Desacoplar el motor

para mayor facilidad y fiabilidad en el resultado, puesto que el test consiste en la adquisición de 18 lecturas consecutivas obtenidas mediante giros consecutivos del rotor, no viéndose así afectadas por fenómenos de desalineación en el acoplamiento. Para el caso que nos ocupa por cuestiones de operativa y contrato no fue posible este desacople por lo que se tomaron con el acoplamiento a la bomba.

Este número de lecturas es un mínimo puesto que se pueden tomar más configurándose desde el software del equipo, y está basado en cuestiones puramente geométricas en relación a la construcción del gráfico resultante.

Ahora faltaría por saber

¿Qué ángulo deberíamos girar el rotor para cada lectura?

Para ello deberíamos conocer el número de polos del estator del motor, algo fácilmente obtenible a partir de la velocidad de giro; en este caso, son 2970 rpm por lo que tenemos 2 polos; dado que son 2 polos, y el rotor presenta un diseño simétrico, hemos de girar al menos 180º en el plano transversal al eje del motor para obtener datos suficientes para el diagnóstico. Por tanto, para el caso en cuestión se habrá de girar

De 10 en 10º

Gráfico de Influencia

motor excentrico

Se giraron más de 180º para una mayor seguridad en el diagnóstico. Este gráfico presenta la forma de tres señales senoidales desfasadas ángulos de 120º, pues pensemos que estamos leyendo la inductancia residual en el rotor en relación a un punto fijo del estátor (punto de conexión de las pinzas del tester). La gráfica puede salir prácticamente plana cuando no aparezcan niveles de inductancia suficientemente elevados (rotores de alta calidad), pero salvo en esos casos se deberían ver 3 gráficas senoidales continuas y sin modulaciones significativas en amplitud.

Diagnóstico y Conclusión

En el caso que nos ocupa podemos ver que la gráfica presenta

Variaciones de amplitud de una fase a otra, Motor Excentrico.

Debido a la imposibilidad de acoplamiento se debió combinar este diagnóstico con el vibracional para identificar el origen del problema en

Incorrecto asiento del motor sobre la bancada,

recomendándose en este caso limpiar bancada y comprobar la correcta planitud del firme sobre el que se asienta este equipo; para este tipo de verificaciones existen sistemas láser específicos de alta calidad y precisión.

Por tanto, para matizar algo el título de este post, se tiene una excentricidad eléctrica pero con posible origen en problema mecánico. También hemos de aclarar que la conclusión también se basó en que el resto de las zonas de falla analizadas no indicaron problema alguno, lo que indicó la necesidad de coordinar el diagnóstico con el análisis vibracional.

No es el primero, ni será el Último

En mi amplia experiencia profesional como digo en el encabezado he visto varios casos como este. Aquí os he mostrado uno diagnosticado con esta tecnología, pero como sabéis por vibraciones también se puede diagnosticar un motor excentrico cuando

Aparece un pico a 2x Frecuencia de la Red de Alimentación.

motor excentrico

La ventaja de este método radica en eliminar las causas de origen eléctrico, puesto que ninguna de las otras zonas de falla analizadas indican posible existencia de problema. En este caso concreto, la planta quedó en revisar la planitud de la bancada pero no se tiene realimentación, pues se trataba de medidas puntuales. Pero ya sabéis que es lo que se debería hacer en la revisión:

  • Analizar la Causa Raíz del Problema Detectado
  • Eliminar dicha Causa evitando su Aparición en el Futuro

Para ello, quién mejor que un experimentado corrector que se conozca todas las bancadas de su planta y los problemas por los que han pasado desde su instalación. El otro problema sería realizar la comprobación y verificación de la bancada. Para ello te recomiendo

Utiliza un Sistema Láser de Corrección.

¿Lo utilizas?

Si no es así, existen módulos específicos para la comprobación de la planitud de bancadas. Piensa que si se ha de justificar el reforzar o modificar una bancada

Más valdrá tu Opinión si va acompañada de un buen Informe Técnico.motor excentrico

Por eso, te recomiendo compres un equipo láser y mejores tu formación en estos sistemas, para lo que me ofrezco sin dudas a apoyarte desde la distancia a mejorar la comprensión sobre este tipo de aspectos, o incluso a formarte sobre estrategias de corrección.

 

 

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