El análisis de las frecuencias presentes en la corriente que consume un motor eléctrico en funcionamiento, nos permite obtener mucha información acerca del mismo. Podemos distinguir claramente frecuencias de fracciones de Hz y su magnitud relativa a la fundamental, para determinar el estado del motor (pruebe ampliar la grafica de frecuencias).
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Conociendo las características eléctricas constructivas del motor y de la carga que tiene asociada, es posible obtener información muy valiosa para:
Fundamentos Teóricos:
Un motor perfectamente construido y con una carga mecánica constante, alimentado de una red de voltaje sinusoidal consumirá una corriente constante de igual frecuencia de la red de alimentación.
Pero si la carga mecánica del motor no es constante sino variable, la corriente consumida por el motor acompañará las variaciones de la carga.
Esto sigue siendo válido aún cuando variaciones periódicas en la carga sea muy rápidas, produciendo alteraciones en las corrientes de una frecuencia distinta a la de la red, pero que guardan estrecha relación con las características de la carga.
Por ejemplo, es posible detectar las perturbaciones en las corrientes producidas por un reductor de velocidad.
De la misma manera, cualquier irregularidad o un defecto incipiente en los bobinados, en el rotor o en la "geometría" del motor, se reflejará en la corriente que consume y cuya frecuencia dependerá de las características constructivas del motor y del propio defecto.
Por ejemplo, defectos como barras partidas en el rotor, bobinas en cortocircuito o irregularidad en el giro del rotor, se manifiestan como altos consumos en frecuencias características.
Se habla que existe una "firma de corriente" característica de cada motor.
Técnica de Diagnóstico:
Para realizar el ensayo, se toma un registro de la corriente del motor mediante una pinza amperimétrica, un conversor Analógico-Digital de alta precisión y se almacena en forma digital en un Laptop.
Para realizar el registro de la corriente es necesario que el motor esté en funcionamiento y se realiza en cualquier punto donde se acceda a los cables de alimentación, p.ej. en el Tablero Eléctrico.
Luego, en otro lugar mas adecuado y con la tranquilidad necesaria, el registro de corriente obtenida se analiza en forma digital para:
En los casos en que los resultados no sean concluyentes es posible volver a realizar otro ensayo en otras condiciones o aplicar técnicas alternativas de diagnóstico mas específicas.
Carecterísticas Particulares:
a) Condiciones de Trabajo del Motor durante el Ensayo
Una característica muy importante de esta Técnica de Diagnóstico de los motores eléctricos es que el ensayo se realiza en las condiciones normales de trabajo del equipo.
No es necesario parar el equipo y la producción para realizarlo, sino que conviene realizar el registro de las corrientes en las condiciones normales de trabajo, con la carga habitual, lo que hace posible detectar problemas que sólo se dan durante el funcionamiento.
Además, no hay porqué coordinar el ensayo con una parada del equipo, que en muchos casos coincide con el fin de semana e implica altos costos de mano de obra.
b) Accesibilidad del motor
La posibilidad de realizar el registro de la corriente desde un lugar alejado del motor, permite acceder a motores ubicados en lugares de difícil acceso que dificultan la aplicación de otros procedimientos.
Por ejemplo: bombas sumergibles, torres de difícil acceso, motores en lugares inaccesibles dentro de los propios equipos, etc.
c) Independencia del momento Ensayo y del lugar Análisis
La posibilidad de separar el lugar y el momento en que se realiza la toma de la muestra del análisis de la misma, permite optimizar la utilización del tiempo y de la habilidad del técnico que las realiza, bajando los costos correspondientes.
Por ejemplo, es posible realizar cómoda y rápidamente todos los registros de las corrientes de los motores de un mismo tablero eléctrico y acumularlas en la memoria de un Laptop, sin preocuparse de su análisis. Luego se puede continuar con los demás motores de la planta y al final transmitir todos los resultados.
Luego, el responsable de realizar el análisis de los registros de corrientes, lo hace desde su computador, tranquilamente, en el momento adecuado, con todos los antecedentes históricos a su disposición y el soporte de "software" adecuado.
Aplicaciones Prácticas:
Consideramos que esta técnica de diagnóstico mediante el Análisis del Espectro de Frecuencias de las Corrientes (MCSA por sus iniciales en inglés) es muy apropiada por la sencillez de su realización y por la información que aporta, para:
Además de proteger el motor de un daño mayor (lo que también es posible), creemos que su principal virtud es evitar pérdidas de producción por paradas imprevistas de los motores eléctricos por defectos difíciles de detectar a tiempo.
En los casos de las líneas de producción o cuando los motores operan en servicios generales de la planta, su parada causa pérdidas que no guardan relación con la importancia que habitualmente se le asigna al mismo.
Por ej. si se para un pequeño motor de un transporte en cualquier punto de una línea de producción, la pérdida de producción durante el tiempo que lleve la reparación no guarda relación con el costo del motor.
Por tal motivo, nos preocupamos por mantener los costos del ensayo suficientemente bajos, como para que no sea un obstáculo para obtener los benefecios derivados de la continuidad de la producción.
La facilidad con que se puede realizar el ensayo en el "campo", la rapidez de las comunicaciones y la capacidad de los equipos de cómputo actuales, nos permiten realizar rápidamente los ensayos y los diagnósticos correspondientes.
En los casos que resulte conveniente, es posible entrenar al personal local para que realice la toma de los registros de corriente y los envíe por correo electrónico para analizar, evitando de este modo los costos derivados del transporte y los tiempos de viaje.