Máquinas eléctricas de inducción
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Máquinas eléctricas de inducción. Son piezas fundamentales en todo proceso productivo y por lo tanto requieren de un excelente mantenimiento y unas condiciones aceptables de operación para poder cumplir efectivamente con los objetivos globales de una planta.
Sumario
Máquinas empleadas en la industria moderna
Dentro de la industria, los motores eléctricos son uno de los componentes claves de la producción. Muchos de ellos son vitales para el funcionamiento continuo de la planta.
Las máquinas más empleadas en la industria moderna son las de inducción con jaula de ardilla en virtud de su bajo costo, robustez y economía de mantenimiento. Este tipo de máquinas es susceptible a distintos fallos de carácter eléctrico y mecánico. Entre las más importantes pueden distinguirse los fallos en rodamientos o en el eje del rotor, en los devanados de estator y en las barras o anillos de cortocircuito del rotor.
Mantenimiento predictivo
El mantenimiento predictivo en las máquinas eléctricas es una filosofía que ha sido ampliamente difundida en el sector productivo internacional y en especial en equipos en movimiento como las máquinas eléctricas.
Para estas últimas, se han desarrollado variadas técnicas de diagnóstico, pero las más aplicadas son las que involucran análisis de vibraciones, análisis espectral de corriente, análisis del flujo axial de dispersión y las más recientes que combinan modelos de simulación del comportamiento de las fallas y la aplicación de redes neuronales artificiales para identificar las fallas entre espiras del estator.
Este constituye la preservación de la vida útil de la maquinaria y por lo tanto constituye una parte integral de la actividad de la empresa que garantiza la disponibilidad de los activos productivos.
Diagnóstico y mantenimiento
La mayoría de las fallas a las cuales se ven sometidas las máquinas eléctricas están relacionadas con los daños en el aislamiento del estator que llegan a convertirse en cortocircuitos entre espiras y que por lo tanto traen como consecuencia la pérdida de vida útil del motor.
Técnicas de diagnóstico
Para determinar el estado del aislamiento se emplean diferentes técnicas de diagnóstico en las que no todos sus objetivos coinciden, ya que ninguna puede determinar por sí sola el estado de los devanados. Es por ello que se hace necesario llevar a cabo el conjunto de pruebas para la evaluación del estado integral del aislamiento. Estas son:
- Ensayos con tensión continua, tales como, índice de polarización, resistencia de aislamiento y ensayos de sobre tensión.
- Ensayos de ondas de choque.
- Ensayos de tangente delta.
- Ensayos de descargas parciales.
También existen otros tipos de métodos de diagnóstico, que si bien no son invasivos ya se consideran como tradicionales.
Principales causas de vibración en una máquina eléctrica
- La respuesta del núcleo del estator a la fuerza atractiva desarrollada entre el rotor y estator.
- La reacción de los devanados terminales del estator a las fuerzas electromagnéticas sobre los conductores.
- El comportamiento dinámico del rotor.
- La respuesta de los rodamientos del eje a la vibración transmitida desde el rotor.
Análisis espectral de corriente
El análisis espectral de corriente constituye un complemento para el [[ ]]diagnóstico mediante vibraciones ya que esta última tiene limitaciones al detectar problemas eléctricos en estado incipiente tales como excentricidades en el entrehierro, cortocircuitos entre espiras en el devanado del estator y barras rotas en los rotores de los motor es de inducción causadas por esfuerzos mecánicos, magnéticos o térmicos.
Para la detección y monitoreo de cortocircuitos entre espiras en el devanado estatórico de los motores de inducción, empleando el análisis espectral de corrientes, se parte de una aproximación de la onda rotativa, la cual explica los armónicos de fuerza magnetomotriz producidos por las ranuras del rotor, del estator y por la saturación de los materiales que componen dicha máquina.
