Etiqueta: Circuito Motor

Son 8 entradas de esta técnica de la que conozco fundamentalmente el software / hardware de 2 firmas: MotorMonitor y PDMA.

Es la técnica «predictiva» más demandada en foros con 2 entradas en este blog.

Destacaría la entrada de Motores de Corriente continua publicada en la revista Predictiva21; donde se detalla un ejemplo de análisis en siderúrgica sevillana (2012).

También dentro de noticias del blog, el hecho de que se pueda detectar motor excéntrico mecánicamente con el RIC, metodología que en ingeniería de organización se representa mediante técnicas de análisis de utilidad (pseudosimulación).

  • Bearing Electrical Fluting 2026

    Bearing Electrical Fluting 2026

    Veremos si es así o no: los VFD (variable frequency drives) han llegado para quedarse. Y es frecuente el fallo por bearing electrical fluting …. y es perfectamente detectable por técnicas predictivas.

    Obviamente no justifica la existencia por sí solo de un departamento que se encargase de la detección de este único modo de fallo. Aunque cosas más raras se habrán visto «en esta villa del señor».

    ¿Porqué traducciones de artículos en el blog?

    Como ya sabéis desde hace tiempo, y pensando en potenciar mi informe (de Rubén Lorenzo Araujo, administrador del blog) «objetivo benchmarking» en LinkedIn, todos los posts son traducciones de artículos y foros. Puesto que en el área de manufactura industrial son los lubricadores el «cuello de botella» del área de recursos humanos.

    En particular los árboles de 80 a 159 RPMs que son los conocidos como sinfines son el particular problema de estas instalaciones de no industrial: y es que aunque con rodamientos pequeños sufren de vibración estructural y fallan. Se repiten llamadas al área de compras, etcétera pues el diseño del almacén en este tipo de no industrias no tiene una base de ingeniería.

    Pero en este caso el artículo traducido es escrito por uno de los fabricantes con los que trabajé en mi periplo profesional: como sabéis Rubén Lorenzo Araujo trabajó primero en Ingeniería, Reparación y Mantenimiento (IRM) y posteriormente en PREDITEC / IRM tras la absorción (o compra) de IRM por parte de PREDITEC.

    Y fue en el periplo en IRM (1998-2006) cuando trabajé con ese fabricante: UE SYSTEMS y Hugo Pereira fundamentalmente (era el representante para España y América Latina de esta firma americana).

    Artículo del año 2024 (diciembre). Bearing Electrical Fluting.

    Un caso de estudio no es algo novedoso en el blog, pero sí cuando se trata de experiencias «de campo», con máquinas y mecanismos.

    El concepto de bearing electrical fluting no es traducible cómodamente al español, por lo que es lo que se usará para mencionar el contenido de este artículo; antiguo pero nunca con perdida de vigencia porque es manifiestamente repetible.

    Desde aquí se muestra la traducción / interpretación de este artículo por parte de Rubén Lorenzo Araujo (administrador del blog). El artículo original está en este enlace sobre bearing electrical fluting.

    Electrical Fluting?

    El fluting es daño que es causado en el rodamiento por corrientes eléctricas inducidas por un variador de frecuencia (VFD).

    El diseño de estos sistemas electrónicos da lugar a estos fallos , si bien con ultrasonido puede detectarse en sus primeras etapas de fallo.

    Viaje de energía

    La energía es trasladada debido a un incorrecto balance en el VFD, provocando un acelerado viaje al fallo en el rodamiento. El elemento de conductividad es el eje de la máquina.

    Es decir la carga de la máquina debe ser coherente con el trabajo del VFD; sólo de esa manera se conseguirá una razonable vida útil de nuestros rodamientos.

    Si se pudiese ver el interior del rodamiento

    Entonces no sería necesario estas técnicas «mágicas» como el ultrasonido (u otras que se tratan en el blog como termografía, circuito motor, etcétera; todas ellas ya sabéis con su etiqueta para poder acceder a artículos exclusivamente relacionados con esa temática).

    (Véase la siguiente cita)


    El anillo que es la pista interior se vería dañado por el paso de corriente.

    (experiencia vivida por el autor del blog)

    Pero el mantenimiento es no alterar la disponibilidad de la planta; y según el autor es más sencillo que desmontar un rodamiento realizar la inspección basada en electrónica avanzada: hardware y software posteriores al año 2000.

    Análisis por ultrasonidos

    Afortunadamente no sólo está el ultrasonido, aunque sí nos centraremos en ella. En nuestro caso se usó el sistema UE SYSTEMS ULTRAPROBE 15.000

    bearing electrical fluting device
    Detector usado para detectar bearing electrical fluting

    Aunque también puede escanearse esta condición de bearing electrical fluting con sistemas permanentes (es decir, siempre chequeando la máquina) como el 4 CAST.

    monitoring bearing electrical fluting
    Esto sí es un buen cacharro para detectar bearing electrical fluting

    La clave está tanto en el registro de tendencias, como en la interpretación auditiva del sonido. Como siempre el inspector y sus compañeros de área de mantenimiento tuvieron unas primeras sospechas sobre el fallo por electrical fluting en el rodamiento.

    Así es como procedió el área de mantenimiento

    Se trata de un motor eléctrico, pequeño según quién traduce y es el administrador de este blog (Rubén Lorenzo Araujo, ingeniero de organización industrial), porque su potencia es de 15 Kilowatios nada más. La particularidad es que monta sobre la punta (o haces) del eje del motor un impulsor de un grupo de ventilación.

    Su velocidad (recuerden los lectores que se traduce un artículo del mundo de 60 Hz, estados unidos); se trata de un motor de 4 polos por lo que su velocidad operativa es de 29.8 Hz que traducido al cristiano es aproximadamente 1750 rpm .

    Los rodamientos que «monta» este pequeño motor son en el lado opuesto al ventilador SKF 6309 y en el lado del impulsor de ventilación SKF 6208.

    bearing electrical fluting picture
    Vaya pedazo de diagnóstico en mantenimiento (artículo traducido de Maintworld)

    Armónicos de 5635 cpm

    Esta es la frecuencia detectada o visualizada, por los técnicos de mantenimiento. Si bien un rodamiento con 8 elementos rodantes debería aproximar sus frecuencias a 5600 cpm. Siempre hablando del rodamiento opuesto al ventilador .

    Ya sabéis que el análisis de vibración interpreta frecuencias de defecto.

    Por ello los técnicos de mantenimiento decidieron usar el ULTRAPROBE 15000 de UE SYSTEMS para una segunda visión. Desde el software SPECTALYZER que esta empresa de ultrasonidos comercializa, al menos el escritor y administrador del blog lo conoce desde el año 2003. Pero se trata de un análisis espectral del sonido emitido por el rodamiento.

    Ojo, no se abre el motor y se inspecciona el rodamiento. Todo es no disruptivo.

    Dicho análisis frecuencial muestra 5630 cpm con armónicos; que es la BPOR (frecuencia defecto en pista exterior) para la velocidad operativa de 1750 rpm (como ya se dijo sería 5600 para un rodamiento de 8 «bolas» o elementos rodantes).

    Pero la interpretación auditiva dio como origen del fallo el electrical fluting .

    No era la primera inspección por ultrasonido

    Por lo que el fuerte cambio detectado , fundamentalmente en el contenido base del espectro, era perfectamente detectable en energía (o dB como miden los equipos ultrasónicos).

    Por tanto, se trataba de un estado avanzado de fallo que debía subsanarse con una reparación con máxima prioridad. No podía seguir el fallo bearing electrical fluting durante más tiempo.

    En el gráfico superior se muestra el típico gráfico de fallo eléctrico, con armónicos. Si bien en este caso es un fallo por arco eléctrico (o tracking) como puede verse en las formas de onda que aparecen en el gráfico inferior. En el caso de bearing electrical fluting del artículo es el ruido que acompaña a las frecuencias dominantes el que determinó la máxima severidad.

    Conclusion de bearing electrical fluting para oficina técnica

    El caso planteado en este artículo pone de manifiesto que diagnosticar fluting en bearing, y sustituir la causa del defecto; evita unos daños mas serios a sus activos.

    Por otro lado mejora la imagen del área de mantenimiento, que es interpretado en la organización como «un grupo» capaz de detectar futuro inconveniente con los VFD y los problemas de electrical fluting que pudieran surgir.

    Por otro lado justifica los costes e inversión en estos complejos sistemas de mantenimiento; puesto que gracias a ellos se alarga las vidas de cualquier bearing, además de evitar costes por parada de fábrica e intervenciones de emergencia.

    Poco más se puede comentar sobre ello

    Ese es mi modo de pensar.

    Yo (Rubén Lorenzo Araujo) lo intenté con vibración y ultrasonidos, igual que esta gente de este área de mantenimiento. Pero no fui capaz de detectar este particular modo de fallo: bearing electrical fluting.

    Fue en EMASA (empresa de Aguas de Málaga) donde existían motores mucho más grandes que este y ahí residia el problema …. puesto que las emisiones acústicas del bearing por su propio giro presentan una muy superior intensidad.

    bearing electrical fluting en emasa
    Empresa donde «fallé» en la detección de estos fallos en rodamientos; si bien no fue por falta de dedicación, tiempo, interés o sueldo; sino porque eran rodamientos de gran tamaño

    Bearing de gran tamaño

    La velocidad era inferior a la del caso planteado aquí, aunque motor también de 4 polos.

    Y existía una amplia variedad de grupos de bombeo: hasta 12 para poder comparar. Pero las condiciones no eran en ningún caso repetitivas.

    Por otro lado con la técnica de gSE (Spike Energy) patentada por IRD Mechanalysis (empresa que representó de siempre IRM en ESPAÑA) no era la más adecuada para VFD; sí diferentemente la técnica de envolvente de PREDITEC (firma que comercializa hardware de CSI / EMERSON en ESPAÑA).

    random technique for bearing electrical fault
    El gSE (spike energy) comercializado por IRD detecta las frecuencias etiquetadas con un triángulo amarillo en la imagen. No así la envolvente de CSI.

    El Spike Energy es «ultra competitivo», no me vayáis a entender mal pero para VFDs con corrientes de fuga (bearing electrical fault) es matar moscas a cañonazos.

    Conocer las características de cada hardware es la clave

    Lo mismo pasa con UE Systems: perfecto para detectar el bearing electrical fault en VFD motors. Pero es inferior a SDT, firma belga que ya conocí en mi periplo por PREDITEC.

    Spike Energy ofrece algo más que detectar un rodamiento

    La envolvente la venden muchos fabricantes de equipos de vibración que vienen de otros mercados, SKF de rodamientos por el más conocido de los ejemplos; pero sólo EMERSON (Peak Vue) o IRD (Spike Energy) ofrecen parámetros para verificar la causa raíz de los problemas. (bearing electrical fluting es uno de ellos).

    El problema es que el mantenimiento ha perdido prestigio desde que acabé la carrera, pues el Spike Energy debe medirse con fijación con belzona o fisolid u otros adhesivos. Para garantizar una cierta repetitividad.

    Y en mi historia de años con PREDITEC / IRM se pueden contar con los dedos de una mano los jefes de mantenimiento que hayan solicitado este tipo de instalación(arandelas por ejemplo). Increíble.

    SDT también es algo más

    que UE SYSTEMS, el fabricante del artículo; puesto que permite analizar la variabilidad de la señal temporal muestreando con un espectro diferentes zonas de tiempo.

    Pensando en que el bearing trabaje con poca carga

    y pueda aguantar más tiempo; es decir que no sea necesario gastarse ningún dinero y en su mantenimiento.

    Máxime porque cuando se para un

    VFD por un fallo de bearing electrical fluting

    se está trastocando la distorsión armónica de la red: el contenido en armónicos que afecta al transformador principal de la planta; y este valor de

    Distorsión armónica (THD) es detectado por el fabricante de motores PDMA

    que es publicitado en los enlaces externos del portal (pestaña de enlaces externos).

    Y esto es lo más crítico en este tipo de instalaciones: la distorsión armónica que puede ocasionar paradas de mayor criticidad: fallos de varios equipos de bombeo, por ejemplo, que el individual provocado por bearing electrical fluting.

    bearing electrical fluting harmonics
    Gráfico de distorsión armónica en accionamiento porVFD

    Pensar en titulados de grado , trabajo detección Bearing Electrical Fluting

    Es un trabajo muy específico, y de menor responsabilidad y sueldo.

    Por eso para nuevas titulaciones, ¿un modo de ganarse la vida? especialmente en motores pequeños donde el THD no sea tan importante.

    Por eso el artículo es óptimo, pese a que no use las técnicas más avanzadas: gSE, SDT, PeakVue o PDMA …. porque el tamaño del motor no justifica más protocolos ni complicaciones.


  • Bobinado de motor

    Bobinado de motor

    Tras un verano vacunado, veamos cómo lanzar una entrada en el blog. En este caso el circuito eléctrico y el bobinado de motor serán los protagonistas.

    Es un tema de amplio interés en el usuario del enlace externo de foros que tenéis en el menú principal de la web.

    encuesta sobre bobinado de motor
    Entusiastas o simplemente Encuestadores de Mantenimiento ??

    Por mi experiencia el gestor de mantenimiento se enfrenta a veces a diagnosticos que carecen de sentido, de acuerdo al histórico de intervenciones que generalmente sólo él conoce.


    En esa tesitura se plantea el siguiente foro sobre el

    Bobinado de motor con Alto Voltaje

    El usuario realiza la exposición de su caso, con contestaciones y contraréplicas:

    RM

    He testeado recientemente un motor (con el test de aislamiento de paso a paso) en estático, y he apreciado que sus megohms son correctos.

    Sin embargo el mismo bobinado de motor, tras una reparación e instalación da niveles de corriente de fuga y bajos megohms en el test con alimentación de alto voltaje.

    Lo único que me llama la atención en su histórico es que

    Los rodamientos del motor estaban dañados 🤦‍♂️y había proyección de partículas sobre el bobinado; reparación de limpieza y puesta a punto realizado por mi taller.

    El usuario RM el 25 de Julio de 2021

    Tras esta limpieza y su activación en el sistema informático, se testeó y se le encontró Ok, pero tras 2 días de operación con su bomba, el bobinado de motor entró en la zona de falla por aislamiento.

    Electricplte

    El rotor no debería tener un efecto negativo sobre el DC Step Voltage Test. Los terminales del estator en la parrilla están a tierra cada uno de ellos; sin contar el entrehierro como un elemento adicional de resistencia.

    Buscaría RM algunos aspectos más entre ambas fechas; por ejemplo la calidad de almacenamiento para el bobinado de motor: áreas con humedad? o la misma condición ambiental del tiempo de test.

    test en bobinado de motor
    Fábrica y sus condiciones

    RM

    Siempre resulta difícil asegurar al 100% en mantenimiento pero aseguraría que este no es el problema.

    Piensa que se limpió inicialmente, y pondría la mano en el fuego por las mismas condiciones en los 2 tests.

    Por otro lado comentarte que se realizó un nuevo montaje, y tras ello los niveles de fuga o de cortos a tierra fueron correctos.

    El usuario de mantenimiento está a la defensiva

    Electricple

    Disculpas por la primera contestación; desconocía que lo habíais chequeado después; por lo que el escenario sobre fallo en bobinado de motor cambia completamente.

    Es decir elimino la parrilla del estator como fallida (el diseño del paquete de bobinas y su terminal), y me inclino por una mayor precisión en la comprobación del centrado del rotor de la segunda intervención respecto a la primera.

    En ese caso lo que estaría en zona de falla sería un problema con las mallas del estator. Es decir, en la zona curvada de las bobinas puede manifestarse un problema de descarga parcial; siempre ante una nueva operación de desmontaje.

    Este fenómeno suele producirse en los elementos de tangencia del circuito, es decir, aquellos de máxima curvatura relativa entre un circuito y otro.

    Sería como caídas de tensión en un interruptor (artificial y formado de modo aleatorio).

    RM

    Gracias por tus aportes colega de profesión.

    Comprobaremos el centrado del rotor y la holgura respecto del estator; incluso en mayor detalle los puntos más cercanos de contacto al bobinado de motor (del estator).

    El usuario de mantenimiento sabe qué puede hacer mejor las cosas

    ejemplo con bobinado de motor
    Casos Históricos

    El foro se ubica concretamente en el siguiente enlace: bobinado de motor, para que la podáis consultar si lo deseáis.

    Por otro lado en el blog ya se habló del mantenimiento de motores de corriente continua; pero más orientado al test específico para este grupo de motores.

    Ampliando estos test; el mencionado en el foro:

    Step Voltage

    Este test, lo conozco para bobinado de motor por mi experiencia con la firma Pdma, tanto en la empresa IRM como Preditec.

    La he realizado habitualmente, pero más en motor de corriente alterna que de continua.

    Se realiza en estático, y generalmente tras el test IP de índice de polarización; como un modo de confirmar los resultados de este pues en general no suele estar tan influenciado por el ambiente.

    La configuración es muy básica; se establece un período para inyección de pulsos de alto voltaje (típicamente incrementando lo usado en el IP – test del índice de polarización), y un voltaje inicial y final.

    Los gráficos del step voltage muestran los niveles de intensidad obtenidos del bobinado de motor y la tendencia (serie temporal) creada con el estudio en tiempo corto.

    Se realiza un doble muestreo para visualizar la señal, de mayor o menor resolución.

    Para el caso que plantea el texto es el gráfico de máxima resolución donde se verían irregularidades (figura de la derecha); teóricamente perfecta en la imagen.

    test para bobinado de motor
    Gráfico de ensayo de alto voltaje

    Pero el meollo de la entrada sería que

    Bobinado de Motor es Electrotecnia

    para entender el diagnóstico de Electricple.

    Es decir «No siempre hemos de pensar en términos de componentes de software o árbol jerárquico»; o el motor como conjunto electromecánico y los 2 proveedores de rotor y estator.

    Al menos así se suele configurar desde el panel de frecuencias de Odyssey (software de Preditec/IRM) o desde botón derecho sobre cualquier elemento jer´árquico activando la opción de Editar.

    Siempre con las versiones superiores del software; incluyendo una serie de características morfol´ógicas, cuya complejidad podía inducir a olvidos sobre aspectos de calculo básico electot´écnico.

    Es decir lo que puede llamarse

    oficina técnica de verificación

    en el sentido de plantear cálculos o esquemas eléctricos para esos componentes básicos del bobinado de motor; desde las anotaciones del mantenedor o desde las fotos de reparaciones.

    En este caso concreto nos referimos a la posible existencia de circuitos eléctricos con mallas o puentes entre diferentes elementos (rotor, aire y estator) que permitan crear derivaciones o fugas de corriente; sin realmente serlo.

    Para el ejemplo traducido sería un esbozo más que un cálculo, pues se debería conocer la programación del software de mantenimiento del bobinado de motor (en el foro el hardware es concretamente el Baker AWA IV).

    Metrología es verificación o Verificación es metrología?

    En cualquier caso el mantenedor deberá realizar la orden de trabajo, sin más que mejorar la trazabilidad del requerimiento con el croquis o esbozo del planteamiento realizado.

    Sobre el informe pueden figurar anotaciones sobre fotos o croquis que indiquen la zona sospechosa del corto o derivación, de tal modo que se valore la viabilidad del trabajo correctivo sobre el bobinado de motor.

    Eso sí sería propiamente una labor de

    ingeniería de metrología

    pues puede ser que el corto o derivación no supongan cualquier combinación de las 3 siguientes opciones:

    • un motivo de alarma, por la programación del software (aliasing)
    • una alarma relativa en el sentido de depender de la operación y entorno del motor
    • una orden de trabajo de mantenimiento predictivo en el sentido de que este equipo (motor DC) no pueda ser incluido en este tipo de sistemas donde el fallo es esperable pasado un tiempo.

    Entonces entrará en cuestión ¿quién se hace cargo del bobinado de motor en la organización?; lo que puede ser un problema dado el carácter de staff del área de mantenimiento (departamento de soporte o más que de operación).

    Como veréis la acción coordinada de mantenimiento en el sentido de

    1. Trazabilidad de software en el seguimiento de histórico.
    2. Buenos mecánicos y electricistas en el taller de reparaciones.
    3. Aceptar la amplitud de conocimientos del área de mantenimiento, y las limitaciones propias como analista.

    lleva a que se establezca una verdadera área de mejora continua en producción.


    Finalizo la entrada ya, deseándoos queridos lectores que tengáis un otoño saludable, con la pandemia parece que olvidada; y que disfrutéis del que parece ser un período de clara bonanza y recuperación económica.

  • Mantenimiento Electrico de Motores

    Mantenimiento Electrico de Motores

    En esta entrada de la sección se os mostrarán una serie de consejos de utilidad para vuestras medidas para el mantenimiento electrico de motores, muy útiles cuando este tipo de trabajos pueden incidir de una manera directa en aspectos relativos a seguridad y operatividad de planta. Por otro lado se os entrega un tutorial sobre termopares de amplia utilidad seguro para cualquier técnico relacionado con los procesos industriales.

    mantenimiento electrico de motores

    Todo el tema electrico en general resulta de amplia utilidad en mantenimiento, que duda cabe,si bien con mayor criticidad cuando las pruebas se realizan con los motores de elevada criticidad en funcionamiento. Como apoyo a esos controles se suelen utilizar para la medida de temperatura las

    Sondas de Termopar,

    tecnología antigua pero aún hoy de amplia utilidad en el sector industrial. Quizás el auge de la termografía y la ingeniería de mantenimiento han dejado en un segundo lugar estas sondas de temperatura, también medidoras de radiación (eléctrica) y que usadas en multitud de industrias y maquinaria de elevada responsabilidad por su buena respuesta en los más usuales rangos de temperatura. Por eso el tutorial que te entrego en este boletín cubrirá muchas de las lagunas de concepto y formación que puedas tener sobre los termopares.

     sondas para mantenimiento electrico de motores

    Sin embargo lo consejos que se planten en el post se refieren más a aspectos relacionados con la etiqueta de la entrada (circuito motor), es decir todos aquellos test predictivos para conocer el estado de los motores y sus componentes electricos. Este

    Mantenimiento de Motores

    permite lograr unos determinados ahorros que ya se comentaron en la entrada Motores de Corriente Alterna, por lo que se han de plantear en aquellos equipos críticos en los que el historial de averías muestre fallos con orígenes electricos, o bien en activos de nueva adquisición que por su configuración (elevado consumo, ambiente o ubicación stressante, modo de operación, …) puedan generar fallos futuros en la instalación.

    De ese modo se realizan típicamente estos test electricos en:

    • Motores de Elevado Caballaje en los que un consumo excesivo (barras en cortocircuito, bobinas excéntricas, cortos en estator, ….)  genere unos niveles de despilfarro e ineficiencia injustificables.
    • Motores de Reserva de similares características que los anteriores, en los que los ensayos de tipo estático (con el motor parado) permitan detectar problemas bien de diseño o asociados a la propia ubicación del equipo en Almacén.
    • Motores de Elevada Criticidad en base a los diferentes criterios que se utilicen para valorar este aspecto: seguridad, disponibilidad, mantenibilidad, …., en base a que las consecuencias del fallo serían implanteables en los términos ya planteados del coste de oportunidad.

    Por tanto cualquier apuesta por esta tecnología debe olvidar

    Ciertos Prejuicios

    que existen en muchas industrias en relación a este tipo de test:

    «¿Para qué realizar Ensayos Eléctricos en Pequeños Motores

    «Las Condiciones de Carga del equipo no permiten chequear eléctricamente este Motor»

    «No se puede abrir el Armario del Cuadro de Control, por lo que no podemos Controlar las Características Eléctricas de este Equipo»

    «Con Vibración se detectan los Problemas Eléctricos»

    mentiras en el mantenimiento electrico de motores

    Si alguno de vosotros lectores sois o habéis sido consultores de mantenimiento seguro que corroboráis muchas de estas frases que han llevado a olvidar equipos que demandaban test electricos, con la consiguiente aparición de fallos e indisponibilidades.  Qué duda cabe que en los casos anteriores la complejidad de la medida aumenta pero en la actualidad existen

    Herramientas de Apoyo

    que permiten subsanar las dificultades tradicionalmente asociada a las técnicas de mantenimiento electrico de motores:

    • Existe gran cantidad de instrumental para una mejor ubicación de pinzas de lecturas de consumo e intensidad para motores de pequeño tamaño que pueden permitir incluso tomar las lecturas sin acceso al CCM (cuadro de control de motores).
    • Se exigen estabilidad y unos determinados niveles de carga para analizar ciertos Fallos en Rotor o Excentricidad, si bien si eso no es posible se pueden realizar medidas en estático cubriendo ese vacío. Bastará con programar una parada del equipo (adelantar el cambio al de reserva) o esperar a algún paro programado para testear estáticamente esos motores.
    • Los fabricantes de tester electricos suministran accesorios para poder realizar las medidas (os recomiendo que reviséis los conectores MTAP la firma Pdma que tenéis en la página de Enlaces Externos) que permiten instalar conectores de conexión para su acceso desde el exterior, o como se ha hecho en algunos casos es posible habilitar la zona de medidas desde la parte trasera del armario.
    • La vibración detecta la consecuencia de ciertos Fallos Eléctricos pero en muchos casos sin la deseada precocidad y precisión (ambigüedad en la definición de la severidad y la causa raíz de los problemas). Ahora bien los datos de vibración pueden servir de apoyo a las medidas eléctricas como así se comentó en la entrada de Motor Excentrico, por lo que de la combinación de ambas tecnologías obtendrás un más completo diagnóstico para minimizar los tiempos de intervención en mantenimiento.

    técnicas para el mantenimiento electrico de motores

    En definitiva ya ves que esta técnica de control predictivo seguro que te va a permitir optimizar la operación de tu planta y proceso, con más motivo aún si sigues estos Consejos para

    Mejorar el Mantenimiento Electrico de Motores,

    que te recomiendo utilices en tu generación futura de protocolos y procedimientos de inspección:

    • Registrar los Suficientes Datos Técnicos

    No es habitual que se preste particular atención a los datos de placa de motores, de hecho en cualquier listado de equipos seguro que sólo aparece la potencia y la RPM del motor. En este sentido cualquier software mínimamente profesional de mantenimiento electrico de motores te exige registrar voltajes, intensidad, tamaño de motor (frame) además de los 2 anteriores.

    Las razones, poder comparar las lecturas de equipos similares estableciendo alarmas o generando informes que permitan comparar las lecturas de motores similares como un segundo criterio. El primero siempre son las alarmas de carácter absoluto que presentan los software para los diferentes parámetros de control.

    • Mantener adecuadamente las Sondas de Control

    El mantenimiento electrico debe tener como base la profesionalidad y la rigurosidad, por eso cuida todos los accesorios y fundamentalmente aquellos más básicos que quizás descuides por su bajo costo o menor importancia. Cuando uno conecta una pinza de tensión debe tener los conectores adecuados y en buen estado para un correcto asentamiento en el tornillo o barra sobre el que se establece contacto. Cualquier deterioro de los conectores metálicos por suciedad, plegado o simplemente uso puede dar lecturas erróneas provocando que tengamos que repetir las lecturas incrementando la inseguridad y riesgo de los trabajos.

    Ante cualquier problema de este tipo se ha de reemplazar el cocodrilo o pinza por uno nuevo, y si esto se convierte en algo crónico quizás se deba plantear una reorganización y procedimientos de trabajo con el almacén, como así se planteó en la entrada de gestion de equipos. Esto puede tomar mayor importancia en los test que se realizan sobre el secundario en motores de alta tensión (por seguridad y porque el equipo no permite superar unos determinados voltajes en RMS), precisando del uso de pinzas adecuadas para pequeños espacios y no siempre fácilmente accesibles; todo se complicaría aún más ante un inadecuado estado del instrumental de medida.

    • Potenciar la Formación en el Manejo del Software – Hardware

    Este aspecto toma particular importancia en este tipo de tests puesto que existen varias cuestiones de carácter experimental y asociadas a la casuística de cada medida, algo que quizás no ocurra con el resto de técnicas predictivas para el mantenimiento electrico de motores. Una segunda razón sería la elevada necesidad de obtener unas lecturas adecuadas y suficientemente concluyentes en la primera tanda de medidas. Lo entenderás perfectamente con estos 3 ejemplos:

    1. Una de las pruebas en estático se basa en la inyección de un voltaje de continua sobre el bobinado del motor, algo que genera una polarización molecular en el material estatórico, por lo que ha de pasar un tiempo hasta su desaparición. Concretamente según el fabricante del equipo 4 veces el tiempo de inyección; en caso contrario pruebas posteriores que verifican ese nivel de polarizado pueden resultar influenciadas.
    2. En motores con variador la velocidad de giro es habitual que la RPM del equipo pueda variar entre medidas, resultando insuficiente la configuración inicial realizada en el equipo. Por ello has de volver a parametrizar en cada lectura con los cursores y utilidades del equipo este valor en el momento de la medida. Por ello y aunque pueda parecer una tontería ponte cómodo para poder trabajar con el equipo (obviamente deberás conocer estas utilidades).
    3. Quedarte sin batería es un accidente habitual en inspecciones predictivas, si bien puede tener consecuencias graves en el caso del mantenimiento electrico de motores por lo que conviene que este aspecto lo controles adecuadamente, y que no te distraigan acciones en ese sentido acciones derivadas de un poco manejo de software o utilidades.

    Seguro que después de esto entiendes perfectamente porque en la oficina realizábamos pruebas sobre los motores demo antes de ir a campo; para afianzar los conocimientos adquiridos con la formación y realizar las medidas cara al cliente con una mayor calidad y fiabilidad.

    • Seguir las Directrices de Seguridad de Planta

    Esto resulta absolutamente prioritario y resulta obvia su inclusión en el artículo pero no será ni la primera ni la última vez que puedan acontecer accidentes en la realización de este tipo de trabajos. Las presiones existen y las malas influencias también, por eso apóyate en el personal de instrumentación o mantenimiento electrico de motores que siempre acompaña en este tipo de inspecciones para sólo realizar los movimientos y pruebas que ellos te autoricen. De esta recomendación también has de deducir que nunca has de presionarles ni criticar su trabajo pues el efecto puede ser contraproducente.

    • Mejorar la Mantenibilidad de Motores

    Es claro que con las inspecciones de circuito motor se van a mejorar aspectos relativos a eficiencia, despilfarro y fiabilidad de tus activos electricos si bien nunca olvides que la base para la mejora en producción es una adecuada mantenibilidad de equipos e instalaciones. En ese sentido recuerda la entrada de mantenimiento autonomo en la que se exponía un caso de aplicación en la bornera de un motor, detectada deteriorada y sucia en una de las inspecciones en estático para el mantenimiento electrico de motores. Lo más cómodo hubiera sido no complicarse la vida, no denunciar este aspecto y realizar la medida, que seguramente hubiera salido mal debido a que se están modificando los niveles de resistencia entre las 3 fases de alimentación.

    Aplicando una metodología proactiva se toma correctamente la medida, pero fundamentalmente se corrige un defecto que incrementaba los tiempos de revisión y mantenimiento electrico de motores, suponiendo un claro riesgo para la operación del equipo puesto que la causa raíz del problema era un inadecuado sellado de la caja de bornas, algo de capital importancia en un ambiente pulverulento como el existente en aquella planta.

    Infografía Resumen

    Ahora, como es bastante habitual en muchas entradas de la sección de boletín te presento una infografía resumen de todo lo anterior:

    infografía para mantenimiento electrico de motores

    Para finalizar la entrada motivarte para que entiendas que son pocas las consideraciones a tener en cuenta para mejorar ese delicado mantenimiento electrico de motores, si bien indicarte que en la entrada se han obviado ciertos aspectos básicos de

    Planificación y Gestión

    que creo conveniente mencionar en esta parte final del post.

    ¿Porqué?

    Pues porque se trata de aspectos de carácter más general que particular para este tipo de inspecciones, y con influencia en aspectos ajenos al puro mantenimiento como gestión de personal y/o responsabilidades.

    En este sentido indicarte que el

    Mantenimiento electrico de Motores

    requiere:

    • Personal con formación o conocimientos eléctricos. Se trata de técnicas muy específicas y se ha de contar con alguien con específica formación que como actúe como aval en su modo de realizar los trabajos, interaccionar con el cliente o con el personal de instrumentación que actúa como apoyo a los trabajos de mantenimiento.
    • Adecuada Caracterización de la Casuística de cada Planta. Parece mentira que esto sea así cuando muchas pruebas de este tipo se realizan desde el Cuadro de Control de Motores abriendo y cerrando armarios. Si bien esta operación ha de valorarse en función de las características y peculiaridades de cada planta (ya no digo industria). En general puedes manejar unos tiempos medios de chequeo por armarios, pero la variabilidad es elevada. El comercial que capte los trabajos debería valorar estas particularidades en sus primeras visitas de prospección.

    Bueno, pues hasta aquí este número de boletín quizás algo más denso que entradas previas pero ya sabes que el mantenimiento electrico de motores requiere de un tratamiento especial y el uso de pies de plomo (o en el contexto de la entrada de especiales zapatos de seguridad). Y como suele ser habitual si tienes experiencias o planteamientos que realizar sobre la temática, no olvides utilizar la sección de comentarios o el email para contactar.

    boletín sobre mantenimiento electrico de motores

  • Motores de Corriente Continua

    Motores de Corriente Continua

    Los motores de corriente continua representan una excepción dentro de la industria, puesto que casi todos los accionamientos de tipo eléctrico ya utilizan maquinaria alterna asíncrona.

    motores de corriente continua

    A pesar de ello siguen existiendo para maquinaria de ciertas características, siendo muy habitual que se utilicen para su mantenimiento revisiones basadas en calendario, por lo que resultará de gran utilidad para todos los usuarios del sector mostrar técnicas que permitan diagnosticar y monitorizar el estado de condición de estos activos. El artículo se iniciará con una breve explicación teórica sobre este tipo de equipos.

    Motores de Corriente Continua

    Clasificación

    Se trata de máquinas eléctricas rotativas que sirven para transformar bien:

    Energía Mecánica en Eléctrica

    Generadores de continua, apenas utilizados pues cuando se precisa de continua se rectifica directamente la corriente de alterna de salida de los alternadores Los generadores se ven con frecuencia en la vida cotidiana, por ejemplo, el generador de la luz de la bici, las antiguas dinamos de los coches, ….

    Energía Eléctrica en Mecánica

    Motores objeto de la entrada. Los motores se utilizan en los trenes de laminación, o la tracción eléctrica en Ferrocarriles (en España se realiza a 3000V de continua), o en trenes metropolitanos «Metro» (a unos 600-1000V), al necesitarse de velocidad variable y elevado par de arranque.

    Elementos Constructivos

    Los motores de corriente continua presentan tres grandes elementos constructivos:

    Estator

    Parte estacionaria, formada en este caso por un paquete de conductores finos, por los que se hace circular una corriente continua, generándose así un campo magnético que se cierra por el propio bobinado (este debe cerrarse sobre sí mismo).

    Rotor

    Parte giratoria, formada en este caso por ranuras en el que se aloja un devanado de bobinas, lo que se conoce como circuito inducido, y que al igual que el del estator debe cerrarse sobre sí mismo.

    Colector y Escobillas

    Los extremos de las bobinas del rotor se conectan a un colector, formado por semianillos conductores aislados entre ellos, y que es solidario al rotor de la máquina (gira con él). Se usa para establecer contacto entre los dos bobinados mediante el uso de las escobillas, dispositivos de grafito ubicados en el estator de la máquina.

    Principio de Funcionamiento

    Se tiene un conductor curvilíneo, el rotórico, por el que circula una corriente eléctrica sometido a la acción del campo magnético del estator (también llamado de excitación), induciéndose según la ley de Faraday / Lenz una fuerza electromotriz en el circuito rotórico (que llamaremos desde ahora inducido), apareciendo, por la interacción entre ambos campos, un par de fuerzas, un momento y el giro en el motor.

    Gráfico Explicativo

    motores de corriente continua

    Conceptos en Motores de Corriente Continua

    Campo magnético en el Entrehierro

    Obtenido por la circulación de la alimentación de continua por el circuito cerrado del estator. Para visualizar su valor la mejor manera es rectificar la superficie exterior del rotor comenzando desde el punto A y someterla a la interacción con los polos Norte y Sur, por lo que se tiene un campo de similar valor pero diferente sentido:

    estator de motores de corriente continua

    Campo Magnético del Rotor

    Es generado por el campo eléctrico existente en el rotor cuando se cierra el circuito mediante el contacto de las escobillas con el colector de anillos, siendo por tanto su dirección la coincidente con esa generatriz de contacto.

    Por otro lado, este campo presentará la siguiente forma representándose frente a la rectificada de la superficie del rotor (en discontinuo su forma en el estator):

    rotor en motores de corriente continua

    Campo resultante

    El campo resultante, por tanto, se desplaza respecto de la dirección N-S original por lo que el campo generado por las escobillas se opone en cierto modo al total (valores distinto de cero al proyectar sobre la línea discontinua roja).

    fuerzas en motores de corriente continua

    Sumando los campos individuales de la figura anterior obtendremos el resultante, mostrándose su forma aproximada:

    campos en motores de corriente continua

    La forma es lo de menos pues lo importante es que el campo ya no es uniforme lo que puede generar daño en ciertos elementos como el colector de delgas pues está diseñado para los máximos voltajes pero muchas veces se utiliza con menos, por lo que está subdimensionado. Por otro lado, por las escobillas (de Cu) no pasa siempre el mismo voltaje produciéndose chispas y fatiga en las mismas, siendo habitual tener que cambiarlas por deterioro prematuro.

    Esto se sabe, y en muchos motores de elevada criticidad y responsabilidad se ubican las escobillas en las posiciones orientadas a la dirección del campo resultante donde se tendrán lecturas más uniformes. Pero este es, sin lugar a dudas uno de los grandes problemas de estos equipos, los elementos de conmutación; seguro que lo sabéis si habéis trabajado con motores de corriente continua.

    Esta sería la parte de teoría, obviamente daría para otra entrada determinar el tipo de conexión utilizada entre los devanados, … En el caso del ejemplo que se muestra a continuación se trata de una excitación en serie entre los bobinados de inducido y estátor.

    Ensayos en Motores de Corriente Continua

    Los ensayos se realizaron a unos motores de caja de laminación en una siderurgia. Los datos que se nos aportaron fueron:

    Caja de Laminación 16

    • Motor Fabricante Ansaldo Tipo GH56505KI
    • Circuito de Armadura 400 V 2680 A 1000 Kw
    • Circuito de Campo 212 V / 23 A
    • 18 Hz de RPM nominales

    Caja de Laminación 13

    • Motor de Características similares al anterior

    Se realizaron todos los ensayos con carga en el motor, y suficiente (por encima del 70%):

    Ensayo de Potencia

    Esta prueba visualiza las ondas de consumo y tensión de alimentación en ambos circuitos que llamaremos:

    Circuito de Armadura (estatórico)

    Circuito de Campo (rotórico)

    Se pueden capturar ambas ondas desde el cuadro de arranque del motor, algo común pues resulta imposible el acceso a bornas principales. Las pinzas utilizadas son sondas de Efecto Hall para medidas de corriente, y pinzas de tensión convencionales (tipo cocodrilo). Este test permite determinar posibles fallas en el circuito del rectificador (daños en tiristores), desequilibrios de corriente o daños estructurales en las bobinas de cada uno de los circuitos, y fenómenos de variaciones de carga en la unidad diagnosticada (nos referimos a la cadena cinemática completa).

    Ensayo de Corriente

    Este ensayo únicamente se puede realizar sobre el circuito de armadura, puesto que realiza el espectro de frecuencias y las pulsaciones inducidas por las escobillas en la intensidad que alimenta el otro circuito impiden realizar diagnósticos adecuados.  Este test permite identificar problemas con las barras del conmutador y en la  conmutación por cortos.

    Gráficos de diagnóstico Circuito Armadura

    Se muestran los gráficos que muestran alguna disparidad en la comparativa entre los motores.

    Ondas de Consumo a Corto Plazo

    Cada una de esas señales representa la intensidad consumida (antes se representaba el campo B), siendo una onda de alterna rectificada para el + y otra para el – (la polaridad se cambia electrónicamente). No se aprecian los pulsos o discontinuidades que se indicaban en la señal del campo, pues en la realidad el bobinado está construido con varios devanados, pero sí se deberían visualizar leves rizos o saltos producidos por el final de cada bloque de bobinas:

    consumos en motores de corriente continua

    Podéis ver en la onda del motor 16 no se aprecian los saltos por el final del devanado. Por esa razón se registró la onda de consumo en largo plazo (registro de tiempo más amplio):

    ondas en motores de corriente continua

    Existen diferencias entre las ondas de los motores de corriente continua, pues la del 16 presenta modulaciones que puedan asociarse a variaciones de carga en los elementos accionados, en este caso, rodillos de laminación, por desgaste.

    Por tanto, una primera conclusión sería:

    Comprobar con Vibración Desgaste

    en los Rodillos del Laminador accionado por el Motor 16.

    Ensayo de Corriente

    Vemos que el motor 16 muestra muchas frecuencias con más de 40 dB por encima del 13, además algunas con valores armónicos en relación a la velocidad de giro. Esto puede deberse a un fallo en las escobillas.

    espectro en motores de corriente continua

    Circuito de Campo

    circuito en motores de corriente continua

    La gráfica del motor 16 no muestra pulsaciones, algo anormal pues los contactos entre escobillas y colector son puntuales.

    Por tanto, parece poder concluirse que el

    Motor 16 presenta deterioro en los carbones de las escobillas.

    Tratándose de componentes de desgaste sería conveniente su sustitución en alguna parada programada.

    Conclusión

    El objeto de esta entrada no era otro que mostrar la teoría de los motores de corriente continua, y las técnicas que pueden existir para su diagnóstico. En opinión del autor del blog se trata de máquinas de cierta complejidad conceptual, por lo que quizás os venga bien repasar estos conceptos de maquinaria eléctrica.

    Por otro lado, existen ciertos errores de concepto sobre estos motores a nivel de industria:

    Utilizar Gamas de Mantenimiento Preventivo basado en Calendario

    Resulta difícil mejorar su eficiencia por su alimentación de continua

    Es decir, se ha de esperar que esta entrada sea de utilidad para romper con estos mitos, más allá del valor intrínseco del diagnóstico realizado. Pensar que no es habitual que ningún fabricante de escobillas suministre sus tiempos esperados de vida, por lo que

    ¿cómo establecer gamas basadas en calendario?.

    Será conveniente, por tanto, controlar el equipo por mantenimiento predictivo para evaluar cuándo se inicia su deterioro y programar una parada cómo así se plantea en el estudio.

    El estudio se realizó en estos motores de corriente continua, y en otros dos más en 4 horas largas de trabajo. Se contó con el apoyo de instrumentistas de la siderúrgica para la ubicación de pinzas.

    ¿Caso interesante, y útil, …..?

    El caso será interesante seguro máxime si te interesan las teorías sobre máquinas eléctricas. Ahora bien, la utilidad será relativa pues cada vez es menos frecuente ver estos motores en los distintos tipos de industria.

    Del interés existente sobre estos motores es una prueba el hecho de que este artículo se haya publicado en el último número de la revista Mantenimiento en Latinoamérica.

    Por eso si dispones de Motores de Corriente Continua espero con ansia tu feedback y comentarios sobre tus experiencias y problemas con este tipo de equipos. feedback motores de corriente continua

  • Consumo de Motor

    Consumo de Motor

    En esta entrada vamos a hablar sobre como sacar partido a la interpretación del gráfico de consumo de motor, a partir de las entradas de un foro de los que se indican en la pestaña de enlaces externos del portal.

    Entradas del Foro

    Foro1

    La pregunta de hoy es sobre un motor de rotor bobinado de

    • 6 polos, 50 Hz, 992 rpm de velocidad de operación, 800 Kw, 6.6 KV.

    Se trata de un molino de carbón, y se han realizado unas primeras medidas de vibración en el mismo. Lo más destacado es la aparición de picos a 2x la Frecuencia de la Red y armónicos.

    • Concretamente picos a 100, 200, y 300 Hz.foro sobre consumo de motor electrico

    La amplitud máxima de los picos es de 2.74 mm/s a ese 2x de la Red en Dirección Horizontal en el lado opuesto al acoplamiento. Con estos datos, ¿qué pensáis se deba hacer, continuar con las lecturas o parar el motor y reparar? Gracias por la ayuda amigos.

    Foro2

    Querido Foro1, si sospechas de la existencia de problemas eléctricos lo que has de hacer es comprobar el equilibrado de fases; es una primera medida para confirmar que no existen voltajes bajos. Si para ello has de parar el equipo comprueba tomando vibraciones en vivo como es la evolución de esa frecuencia problemática, si cae instantáneamente cuando se corta la corriente, en cuyo caso puedes sospechar de problema eléctrico. Otros aspectos

    • ¿hay suciedad en el motor? ¿no podrías comparar con otros?

    Foro3

    Es habitual que ante ese patrón el problema venga de problemas de distorsión en la bancada o incluso entrehierro excéntrico; es menos probable que haya holguras o desgaste en las bobinas del estator…..

    Foro4

    Desde luego Foro1 que las amplitudes son bajas, además observo la aparición de picos al 3x mecánico en el espectro, algo que puede asociarse a fenómenos de holguras mecánicas. Desde luego, yo con esas amplitudes no pararía el equipo.

    Foro1

    Querido Foro2. Se ha comprobado que los desbalances en consumo de motor y voltaje son bajos; además, los desequilibrios inductivos y resistivos son igualmente bajos. El test de índice de polarización indica, por otro lado, que existen ciertas trazas de suciedad en el aislamiento rotórico, no así en el estatórico. Además:

    • El entrehierro, Foro3, se encuentra en buen estado.
    • Foro4, no discrepo contigo en tus apreciaciones; ahora bien, mantengo el aviso de que el problema viene del pico a 100 Hz (origen eléctrico) y no el 3x mecánico que tu indicas.

    La cuestión que os planteo es en base a mi experiencia, para nada planteo la cuestión por haberlo visto en alguna tabla de diagnóstico de vibraciones de las muchas que circulan por ahí.

    Foro5

    Hay muchas teorías sobre el respecto, pero desde luego la que más circula es que un pico a 2x la frecuencia eléctrica puede tener su origen en la bancada. Yo he visto casos como el tuyo y ese era el origen.

    Autor del Blog

    Desde luego, la cantidad de respuestas planteadas satisface al más exigente de los usuarios de un foro. Por eso me gustaba tanto acceder a esta web cuando trabajaba en análisis de vibración. La gente no sólo aporta su opinión y transmite sus conocimientos sino que también muestra gráficos de sus problemas más destacados, y lo que es más importante

    con un tono distendido y natural se establecen los más interesantes debates.

    problemas con consumo de motor electrico

    Y yo me pregunto ¿Se requiere parar la máquina?

    y

    ¿Cómo saber el Problema que tiene la máquina?

    Antes de entrar en teoría supongo que sabéis que:

    • 1 Hz = 60 CPM
    • 1x, 2x es la terminología usada en vibración para referirnos al armónico 1 y 2 de una familia de esta serie de frecuencias.

    Por otro lado, y dado que esta entrada figura a continuación de aquella en la que os explico el espectro de vibracion, cabría indicar que ese es el método a seguir cuando uno analiza este tipo de gráficos con los cursores que allí os muestro. Es decir, identificar frecuencias problemática y sus componentes asociadas; en este caso, Foro1 nos habla de frecuencia 2x de la red (en España, 50 Hz la alimentación) por lo que se trataría de 100Hz.

    En relación a la cuestión planteada por Foro1 parece lógico consultar para su solución en la bibliografía especializada de vibracion, existiendo como así se menciona en el foro varios lugares donde poder descargarte y consultar las

    Tablas de Diagnóstico de Vibración.

    Ahora bien, se trata de una práctica propia de recién iniciados, luego ya con la experiencia uno tiene más criterio para tomar ese tipo de decisiones.

    diagnostico en consumo de motor electrico

    En el caso de

    100 Hz

    es problemática por la sencilla razón de no ser armónica de la velocidad de giro de este motor, aunque esta frecuencia suele aparecer en muchos motores como consecuencia de ser el producto de la velocidad de sincronismo (la que existe en la corriente que circula por el estator), en este caso 1000 cpm (o 16,67 Hz), multiplicada por el número de polos del motor (6). Es decir:

    consumo de motor electrico

    El problema suele ser

    ¿Qué Amplitud Tolerar?,

    dado que si presenta niveles elevados puede ser indicativo de problemas eléctricos. Por eso digo que si revisáis cualquier manual de vibración os dirá que esa frecuencia es problemática siempre, ahora bien yo os digo que dependerá de su amplitud puesto que en todo motor suele aparecer como consecuencia de la excentricidad residual (entrehierro) que existe para el óptimo funcionamiento de un motor.

    ¿Excentricidad Residual y Consumo de Motor?

    Ya sabéis que los motores funcionan por la aparición de fuerzas eléctricas, pero con origen magnético; concretamente por el corte de las líneas de fuerza del campo magnético inducido en el estátor por parte del rotor. Por esa razón se precisa de una holgura (o gap) que hace que exista un determinado flujo de líneas de fuerza; cuanto mayor sea el gap menor será la inducción generada en el rotor y menor también la corriente inducida en el mismo.

    croquis consumo de motor electrico

    El

    Rotor pasa por un Máximo

    cada vez que una de sus barras o chapas pasa por uno de los polos del estator. Es decir:

    • Si K es el número de chapas entonces en una vuelta del rotor se habrán producido K*rpm pulsaciones de vibración

    si bien no constantes puesto que sólo presentarán amplitudes máximas cuando se produzca el paso por los polos algo que se producirá 6 veces por vuelta (no del rotor) sino de la corriente que circula por el estator, que sería 100Hz.

    Esa es la razón de la aparición del pico a

    100Hz en vibración,

    por lo que se habrá de monitorizar para similares condiciones de carga puesto que su amplitud dependerá obviamente del consumo de motor en cada momento. También se puede valorar como indicativo de severidad la presencia de armónicos como indica Foro1 pero sin un patrón cuantitativo de severidad.

    Por ejemplo, yo dispongo de

    Alarmas

    para esa frecuencia para motores de 2 polos, basados en datos experimentales y para ciertos de equipos. Simplemente lo que se ha hecho es registrar una serie de valores en históricos y luego establecer medias estadísticas en base a esos datos. Lo más importante es discernir en función del fabricante del motor pues suelen presentar diferentes tipos de arrollado en el bobinado, influyendo así en los niveles detectados.

    consumo de motor electrico

    Ahora, seguro que alguno que hayáis trabajado en mantenimiento diríais pero la frecuencia que comentabas de

    Barras*RPM >>>>100Hz;

    cierto, pensad que un rotor puede tener

    35-40 barras y en el caso analizado hablaríamos de frecuencias de 1100Hz (35 barras).

    Por eso es conveniente para seguir estos problemas en vibración tomar 2 espectros:

    • Uno en Alta y Otro en Baja Frecuencia

    para contrastar ambos valores; además, es recomendable registrarlo en 2 direcciones pues como podéis entender un fenómeno de aumento excentricidad se manifestaría de manera direccional.

    Ahora, si la máquina vibra a esa frecuencia también se manifestará en la

    Onda de Consumo de Motor

    pues en el fondo se estarán cortando por desplazamiento (eso, recordar, es la vibración) más o menos líneas de fuerza del campo generado por el estátor. Esta es la base de los ensayos de consumo de motor, registrar la onda de consumo y realizar su espectro analizando las componentes indicadas en altas frecuencias, que recordamos se calcularían a partir de:

    • Número de barras o chapas del rotor

    • Velocidad de giro

    • Número de polos del motor

     

    conocer el consumo de motor electrico

    Ahora bien, en el

    Espectro de Consumo de Motor

    no vamos a ver la RPM del equipo salvo que la vibración del equipo fuese realmente importante a esa componente. Pensad que toda la energía estará a la frecuencia de la red y componentes armónicos por las características de una onda de alimentación a un motor; ahora bien, en

    Alta Frecuencia

    sí será posible analizar las componentes indicadas en vibración que en este caso presentarán la siguiente característica:

    1. Armónico K de la RPM (k número de chapas), que no será armónico de la frecuencia de la red —> F Exc.
    2. Presencia del pico a 100 Hz en forma de banda lateral.

    analizar consumo de motor electrico

    ¿Qué es una banda lateral?

    (Ya lo veis en el gráfico)

    Simplemente un grupo de picos equidistantes de uno central, y que indican cambios a esa frecuencia de equidistancia en la onda original. Por eso lo que indica el gráfico anterior es que en este caso

    el consumo de motor en altas frecuencias oscila a 100 Hz como consecuencia del número de polos.

    Pero podrías preguntar

    ¿No es lo mismo que Vibración?.

    Sí, desde el punto de vista físico pues los picos aparecen como consecuencia de la vibración; ahora bien, en este caso los

    Software de Análisis de Consumo de Motor

    son sistemas expertos y proveen niveles de alarma en base a la diferencia entre el pico central (k*RPM) y los picos en banda lateral; además:

    • Permiten analizar la señal de manera trifásica pudiendo detectar desequilibrios entre fases y aumentando la trazabilidad de la señal adquirida.

    Es decir, los criterios son:

    Amplitud y Número

    de Picos en Banda Lateral

    En base a ello el software define diferentes

    zonas de severidad para la falla de excentricidad,

    algo que hubiera sido realmente deseable para los requerimientos planteados por Foro1. Lo único que se precisa es disponer de unos determinados niveles de carga en el equipo para que puedan verse esos picos originados por la vibración por encima del ruido base, y tener acceso a las 3 fases de arranque del motor.

    cuidado con consumo de motor electrico

    ¿Conocías estos test?

    Seguro que no, existe mucha gente en la industria que los desconoce pues llevan existiendo mucho tiempo si bien se realizaban de manera monofásica o bien se manejaba la idea de que siguiendo la vibración es suficiente.

    Vibración sí, y con eso basta.

    Lo es a nivel de detección como hemos visto en el foro, si bien no a nivel de análisis pues ¿cómo definir la severidad de cada uno de los fallos detectados sólo con vibración? Recordad la entrada del motor excentrico donde la causa del pico a 100 Hz era la bancada, pero la severidad la determinó el ensayo eléctrico.
    alcance del consumo de motor electrico

    Por eso la importancia de usar de manera coordinada y calibrada cada una de las

    Varias  Técnicas de Análisis.

    El test eléctrico anterior permitió determinar la severidad en el caso que ya se os planteó de diagnostico de motor en el sector papelero. Ahí tenéis un caso claro de aplicación de esta técnica, aunque también sería aplicable en el caso que se plantea del foro.

    Pues nada, por mi parte esta es una entrada más de la etiqueta de foros y también circuito motor (esta ya con tiempo sin entradas) pero que como veis la espera ha merecido la pena pues hemos visto una clara aplicación de los test indicados. Como siempre, espero poder disfrutar de tus experiencias o dudas en la sección de comentarios, o si precisas de formación o incluso algún test de este tipo ya sabes, házmelo saber.

    Hasta la próxima, amigos.comenta sobre consumo de motor electrico

     

     

     

  • Conexiones Estrella Triangulo AND

    Conexiones Estrella Triangulo AND

    Refiriéndose a todas aquellas que se realizan con ausencia de carga, sin funcionamiento de la máquina eléctrica y precisando de conexiones estrella triangulo establecidas por el instrumentista.

    Uno de los paquetes de pruebas específicas para verificar las condiciones en motores son las mediciones off-line,

    Pruebas Off-Line

    Estas pruebas consisten en el análisis de diferentes variables eléctricas tras la alimentación realizada desde un determinado tester de la condición al mismo circuito que presentaría el estator en carga.

    Para ello, se han de retirar inicialmente las conexiones de alimentación al equipo, es decir, aislarlo de su acometida de arranque. Por supuesto, siguiendo todos los protocolos de seguridad que se identifiquen en el sitio para este tipo de trabajos desnergizados:

    • Aislado del cableado original de alimentación, suelto tras la desconexión evitando posibles fugas eléctricas y accidentes caso de arranque o energizado accidental de la línea.
    • Cierre del armario de control del equipo, o del dispositivo de arranque del equipo.

    Ya se podría proceder a la realización de las pruebas, para lo que se habrá de conectar el analizador al circuito trifásico del motor, previo

    Cortocircuitado mediante Conexiones Estrella Triangulo

    , cualesquiera de las habitualmente utilizadas en los motores asíncronos trifásicos de la mayor parte de aplicaciones industriales.

    Conexiones Estrella Triangulo

    Este tipo de doble configuración se utiliza para limitar el elevado consumo del motor en el arranque siendo el método habitualmente utilizado cuando los 6 terminales del estator se encuentran accesibles, dado que ofrece las siguientes ventajas:

    • No se pierde energía.
    • La disminución en el par de arranque no es excesivamente importante.
    • Bajo coste, pues sólo se requiere de contactores para el cambio de conexiones.

    Estrella

    Las 3 fases del bobinado del motor se encuentran conectadas a un nodo común, conformando un circuito con 3 resistencias en serie con una tensión igual a la de la red.

    Es decir, tendremos una intensidad circulando por cada fase igual a la de línea dividida por raíz de 3.

    conexiones estrella triangulo

    Triangulo

    Las 3 fases del bobinado del motor se encuentran conectadas en cortocircuito, conformando un circuito con 3 resistencias en paralelo con una tensión igual a la red.

    En este caso, tendremos una intensidad circulando por cada fase igual a la de línea.

    conexiones estrella triangulo

    Medidas Offline

    Para la realización de nuestra prueba se conectan

    3 Pinzas de Tensión a las bornes del motor,

    realizándose la alimentación con una fuente de continua al circuito cerrado del bobinado del estator. Para cerrarlo se habrá de establecer uno de los tipos de conexiones indicado, estrella o triangulo, en función de cómo se conecten los puentes por parte del instrumentista.

    Estrella Triangulo

    Típicamente las bornes son 2 grupos de conexiones de 3 conectores:

    configuración en conexiones estrella triangulo

    Caso de establecer los puentes entre las superiores e inferiores:

    U-Z, V-Y, W-X —->TRIANGULO

    Caso de establecer los puentes entre conectores izquierdo-centro, centro-derecho, izquierdo-derecho:

    Z-Y, Y-X, Z-X —–> ESTRELLA

    Dado que tenemos una alimentación de continua, para el primer caso la tensión en cada fase será la nominal de la fuente dividida por 3, mientras que para el segundo seria la de alimentación en cada una de las fases.

    Resumiendo

    «el tipo de conexiones delimitará el Voltaje de Test«,

    dado que no conviene alimentar a un motor con una tensión superior a la nominal, por lo que habrá que tener cuidado fundamentalmente en la conexiones estrella no elegir un voltaje excesivamente superior al de placa; caso de ser en triangulo, al dividirse la tensión por 3 existen menos problemas.

    Pruebas Electricas

    El artículo, aparte de refrescarte los conceptos relativos a las conexiones estrella triangulo, muestra una serie de precauciones de seguridad a tener en cuenta en las pruebas sobre motores.

    ¿Las conocías?

    ¿Te han ayudado?

    Cuéntanos tus experiencias en la sección de comentarios. 

    Kurtosis

    La entrada sobre conexiones estrella triangulo tiene ciertas particularidades a nivel de tiempos de carga.

    Concretamente en el servidor de webempresa, y para cada URL con su propia cauística.

    conexiones estrella triangulo kurtosis
    Los tiempos de carga en diferentes servidores muestran variabilidad de el coeficiente de apuntamiento o Kurtosis. Ello indica que el servidor está reconociendo una arquitectura cliente – servidor, lo cual genera menor desgaste en ordenadores y evita la obsolescencia programada. Por contra esta entrada tendrá unos RATIOS SEO (posicionamiento orgánico en google muy bajos). Por el contrario se trata de una entrada que puedes compartir con amigos y redes sociales. Recuerda que es labor de todos no aumentar la distancia entre el primer y el tercer mundo.
  • Motor Excentrico (it is true)

    Motor Excentrico (it is true)

    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

    No se sabe que es motor excentrico

    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 (supuesto motor excentrico)

    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
    Fórmula de cálculo de inductancia

    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 en motor excentrico ?

    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.

    Por eso, te recomiendo compres un equipo láser y mejores tu formación en estos sistemas.

    ¿Te interesa el protocolo ethernet?

    Pues el siguiente gráfico te muestra conclusiones interesantes sobre el servidor de webempresa donde tengo esta web alojada.

    Pues cada URL es un «mundo de posibilidades» en la red global de internet. Y en concreto en relación a la arquitectura cliente-servidor y me puedes contratar como comercial de software en linkedin; porque lo del informe es una «tapadera» para encontrar trabajo por cuenta ajena.

    Recuerda que fui despedido con 20 días de indemnización sin posible denuncia por el robo de un equipo electrónico de mi coche cuando estaba en un garage en Madrid haciendo servicios.

    motor excentrico kurtosis
    La arquitectura cliente-servidor proporciona errores; por ejemplo estar trabajando y cerrarse el programa por sí solo. Muchos usuarios prefieren trabajar en arquitectura monopuesto. Con el tiempo las redes DEVICENET han sustituido a estos protocolos, que por el error pueden considerarse arcaicos como pasa cuando se trabaja con información de responsabilidad como en mantenimiento predictivo. De hecho los datos crudos de señal recolectados por los hadware de tecnología son directamente llevados a buses de datos. En el termino de bases de datos existe un progreso lento en esa evolución pues las redes DEVICENET no permiten trabajar de modo simultáneo con varios puestos de trabajo (arquitectura S/M SLAVE – MASTER en terminología FRIKI). PoR TANTO SE prefiere aún las arquitecturas cliente – servidor pues los errores se producen muy de vez en cuando; y lo otro (el no trabajar al mismo tiempo con varios puestos de trabajo) es un problema continuo.

     

     

  • Fallas de motores (alterna) now

    Fallas de motores (alterna) now

    En esta entrada se explicarán las características básicas que tiene la técnica de análisis del circuito eléctrico para la detección de las fallas de motores.

    fallas de motores estamos

    En este caso concreto, para facilitar la explicación, utilizaremos la terminología de la compañía Pdma para la explicación de los conceptos clave de la tecnología.

    Fallas de Motores

    Calidad de la alimentación

    • Equilibrado de las corrientes y voltajes trifásicos de alimentación del motor
      Metodología de aproximación vectorial. Es decir, tanto desde el punto de vista de los módulos como de los argumentos de cada fasor de intensidades y voltajes.
    • Comportamiento de la alimentación eléctrica como una corriente alterna senoidal
      Analizar la continuidad y estabilidad de la señal.

    Condición del Circuito

    El devanado estatórico y rotórico de un motor constituyen un tradicional circuito eléctrico, con la peculiaridad de su carácter trifásico. Se trataría de evaluar sobre él las siguientes anomalías:

    • Presencia de posibles puntos de anormal resistencia
    • Desequilibrios entre cada uno de los circuitos monofásico.
      A nivel de intensidad circulante por cada uno de ellos.

    Aislamiento

    Cualquier circuito eléctrico se debe encontrar aislado de tierra. La disposición de elementos, en forma de bobinado, se ha de recubrir cada uno de los conductores con un material de características aislantes. Para chequearlo;

    Probar el equipo sin carga alimentándolo con una corriente no alterna

    evitando así la fatiga del material aislante, y contrastando sus niveles de resistencia sobre tierra.

    Estator

    Se trata de evaluar la condición del circuito inductor del giro, concretamente el paquete de bobinados que forman lo que llamamos el estator del motor. Las posibles anomalías derivarían de:

    Existencia de puntos de  anormal resistencia

    Rotor

    Se trataría de evaluar el inducido del motor como circuito eléctrico. Independientemente de su tipo y pese a que pueda parecer lo contrario, se trata de un sistema cerrado y por las características del mismo puede presentar

    Puntos de anormal resistencia en laminaciones, anillos de unión, sistemas de juntas, …..

    Entre-Hierro

    Entre inductor e inducido existe un gap de aire que es lo que llamaríamos Entre-Hierro. Este ha de ser:

    Uniforme en todos los puntos de la sección transversal del motor

    Ensayos

    Los tipos de ensayo se clasifican en:

    • Estáticos
      Se realizan sin carga, recomendándose la realización de las pruebas a pie de equipo.
    • Dinámicos
      Se realizan con carga, recomendándose un nivel de al menos el 70%.

    Para la detección de todas las zonas de falla indicadas se necesitaría:

    Realizar ambos tipos de ensayo.

    Como indicaremos en posteriores entradas, existen tipos de test «reemplazables» bajo ciertas circunstancias de seguridad o tiempo en la inspección, aunque de manera general no es recomendable que se prescinda de ningún ensayo en la primera lectura histórica en cada equipo.

    ¿Por qué Chequear las fallas de Motores?

    Ya comentamos en una entrada previa, artículo sobre mejoras en mantenimiento en motores, que el consumo eléctrico es excesivo por término medio en una industria modelo como la americana.

    Por otro lado, cualquiera de las fallas anteriores genera perdidas de eficiencia o incluso alguno de ellos el paro del motor, por lo que la justificación sería inmediata desde el punto de vista técnico.

    Ahora bien, no solo hemos de utilizar un punto de vista técnico sino también realizar una estimación de riesgos en cualquier proceso de análisis de fallos.

    Desde ese punto de vista y de manera general diríamos que según estadísticas también americanas, la distribución de averías en Motores seguiría aproximadamente una distribución:

    50-50 entre fallas de origen mecánico o eléctrico

    Beneficios por la aplicación de la tecnología:

    Reducción de averías imprevistas
    fallas de motores

    • Mejoras en producción
    • Reducción de tiempos muertos
    • Menor desperdicio
    • Mayor control de inventario de motores

    Reducción de costos de gestión

    • Motores nuevos y reparados
    • Aseguramiento de Calidad
    • Identifica la Causa Raíz de los Problemas

    ¿Qué haces con tus Motores?

    Seguro que tú también tienes un importante parque de motores de Corriente Alterna, ahora ya sabes de la importancia para la realización de este tipo de tests así como el alcance de cada uno de ellos. ¿Qué no los realizas?. Pues:

    ¿A qué estás esperando para corregir fallas de motores?

    Contrata los servicios de un proveedor especializado pues los equipos de medida son realmente costosos y difíciles de amortizar.

    En seguida, verás beneficios.

    No cometas los errores de mucha gente de pensar que con la vibración se controlan la totalidad de las fallas de motores.

    FALLAS DE MOTORES KURTOSIS
    Los tiempos de carga en diferentes servidores PARA ESTA URL no muestran suficiente variabilidad de el coeficiente de apuntamiento o Kurtosis. Ello indica que el servidor NO está reconociendo una arquitectura cliente – servidor, lo cual genera mayor desgaste en ordenadores y favorece la obsolescencia programada. Por contra esta entrada tendrá unos RATIOS SEO (posicionamiento orgánico en google) óptimos. Te recomiendo no lo compartas en redes o con amigos pues es labor de todos no aumentar la distancia entre el primer y el tercer mundo.

     

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