Síntomas de motores defectuosos: detección temprana de señales de advertencia de fallas en motores eléctricos

Un equipo de mantenimiento escucha un gruñido grave procedente de un motor de bomba de 90 kW en el turno de noche. Nada se dispara, el indicador del panel indica normalmente y el motor sigue funcionando durante otras seis semanas, hasta que el cojinete del extremo de transmisión se atasca y marca el eje. El síntoma estuvo ahí todo el tiempo. Lo que faltaba era una forma de leerlo.

Los malos síntomas motores rara vez son aleatorios. En los motores eléctricos se agrupan alrededor de cuatro zonas físicas, y cada zona deja una firma: temperatura, sonido, vibración o corriente. Lea la firma correctamente y la mayoría de las fallas se convertirán en mantenimiento programado en lugar de llamadas de emergencia.

Seis síntomas sobre los que vale la pena actuar

La siguiente lista está ordenada por la frecuencia con la que aparece en las llamadas de servicio, no por su gravedad. Cualquiera de ellos por sí solo es un punto de datos; dos o tres juntos es un patrón.

Dónde se encuentra físicamente la falla

Los síntomas sólo resultan útiles cuando apuntan a un componente. Las cuatro zonas siguientes cubren la mayor parte de lo que verá un equipo de mantenimiento.

Pila de núcleo y laminación

El núcleo del estator transporta el flujo magnético y está construido a partir de cientos de finas láminas de acero prensadas y unidas. Las rebabas en los bordes perforados, los enclavamientos débiles o la presión de apilamiento desigual crean espacios de aire diminutos entre las hojas. Esas brechas aumentan la pérdida por corrientes parásitas, que se manifiestan como calor localizado y un zumbido al doble de la frecuencia de la línea. Una pila que se ha aflojado también permite que los dientes se muevan bajo carga, por lo que la vibración aumenta mientras las lecturas eléctricas se mantienen normales.

Núcleos de transformador y motor laminados entrelazados Núcleos entrelazados sin soldadura y sin pegamento con alineación precisa que respaldan trayectorias magnéticas uniformes y ensamblajes consistentes; relevante cuando la calidad de la pila afecta la pérdida por corrientes parásitas. Ver producto →

El método de apilamiento importa aquí. Los núcleos entrelazados se mantienen unidos sin soldaduras ni adhesivos, lo que mantiene limpia la trayectoria magnética, pero solo si se controlan las tolerancias de perforación y la presión de apilamiento. Nuestro nota técnica sobre la precisión de la laminación interlock explica de dónde provienen realmente las pérdidas.

Devanados y aislamiento

El aislamiento falla poco a poco. La contaminación, el funcionamiento sostenido por encima del límite de clase térmica y los arranques repetidos reducen la vida útil del esmalte. La evidencia más temprana suele ser un aumento lento en el desequilibrio de la resistencia del devanado entre fases, mucho antes de que falle una prueba de sobretensión. Los motores que ya han sido rebobinados dos veces rara vez regresan a las cifras de pérdidas originales, porque el segundo ciclo de horneado degrada aún más el acero del núcleo.

Rodamientos

Rodamientos dominate failure statistics because they sit at the intersection of load, lubrication, alignment, and — on inverter-fed machines — stray shaft current. A high-frequency drive without a discharge path will pit the raceway within months, and the only audible clue is a faint whine that comes and goes with speed.

Cierre de extremo de rodamiento aislado para motores industriales Escudo terminal aislado para motores de alto voltaje y frecuencia variable, que utiliza una construcción de alta resistencia diseñada para evitar fallas eléctricas o fugas en accionamientos industriales. Ver producto →

Refrigeración y ventilación

Cada 10 °C de temperatura adicional en el devanado reduce aproximadamente a la mitad la vida útil del aislamiento. Conductos bloqueados, un ventilador agrietado, un ventilador montado al revés después de una reparación o un gabinete que nunca se limpió después de la instalación producen el mismo resultado: un motor que falla en la semana más calurosa del año y luce bien en el taller.

Ventilador de refrigeración centrífugo de motor para accionamientos industriales Ventilador centrífugo de eje para motores industriales grandes y medianos, con impulsor de acero equilibrado y revestimiento anticorrosión para eliminar el calor del devanado y del núcleo. Ver producto →

Marco, soportes y estructura.

Los marcos y bases soldados son rígidos, pero no infinitamente. Una placa base que resuena a la velocidad de funcionamiento amplificará una lectura de vibración que de otro modo sería aceptable, y las grietas de soldadura cerca de las patas de montaje tienden a aparecer en máquinas que se alinearon una vez y nunca se volvieron a verificar. el Fabricación de núcleos y marcos de motores. El otro lado de esto es sencillo: la consistencia dimensional en la interfaz de montaje previene la mayoría de estos casos antes de que comiencen.

Comparación de patrones de síntomas uno al lado del otro

Utilice el patrón, no la lectura única, para decidir qué tan rápido actuar.

El indicador oculto: dónde realmente se acumulan las fallas

Las encuestas publicadas sobre confiabilidad de motores y las mezclas típicas de pedidos de repuestos cuentan una historia consistente. Predominan los rodamientos y los devanados del estator, razón por la cual el análisis de vibraciones y las pruebas de aislamiento encuentran más problemas que cualquier otra verificación combinada.

La lectura práctica: un motor que hace más ruido y se calienta casi siempre habla de un cojinete o de un devanado, no del rotor. Es por eso que la primera hora de diagnóstico debe dedicarse a la grasa, el voltaje del eje, la resistencia del aislamiento y el flujo de aire, no a las piezas más caras.

Dónde se agrupan estos síntomas por aplicación

Los perfiles de síntomas difieren según el ciclo de trabajo y el entorno. Las máquinas marinas fallan debido a la corrosión y la corriente del eje; los generadores eólicos fallan al invertir la carga de los cojinetes; Los motores de tracción de automóviles fallan en el ciclo térmico. Una división indicativa de los casos de servicio se parece más o menos a esto.

La distribución importa para la política de repuestos. Los sitios con accionamientos principalmente industriales deben mantener los cojinetes y los cierres de los extremos en los estantes; Los sitios con activos eólicos o marinos deben planificar marcos, camisas de enfriamiento y núcleos con plazos de entrega más largos.

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Notas de mantenimiento y cumplimiento

Un programa de síntomas solo funciona si está documentado, porque la mayor parte del valor aparece en el momento de la auditoría o durante un análisis de causa raíz después de una falla.

• Registre una línea base de puesta en servicio para vibración, temperatura y resistencia de fase en cada motor crítico.
• En máquinas alimentadas por inversor, especifique cojinetes aislados y una ruta de puesta a tierra del eje desde el principio; la modernización después de que comienza el proceso de picadura rara vez recupera la pista de rodadura.
• Tendencia de resistencia de aislamiento trimestralmente, no anualmente, una vez que un motor pasa su décimo año.
• Pregunte a los proveedores por el sistema de calidad detrás de la pieza: ISO 9001 como base, IATF 16949 cuando se aplican aplicaciones automotrices o de tracción, ISO 3834 para marcos y bases soldados e ISO 14001 para cumplimiento ambiental.
• Mantenga el alcance de la certificación archivado junto al dibujo. Un certificado que no cubra el proceso realmente utilizado por su parte es un riesgo de adquisición, no una garantía.
• Almacene los núcleos y marcos de repuesto en un lugar seco; Las laminaciones apiladas absorben la humedad en los bordes cortados y se oxidan entre las hojas más rápido de lo que la mayoría de los equipos esperan.

La mayoría de los síntomas motores malos son baratos de investigar y costosos de posponer. Un gruñido que cuesta una tarde de diagnóstico se convierte en un eje, un núcleo y una semana de inactividad si se archiva bajo "siempre sonó así". Comience con las lecturas que ya tiene (temperatura, sonido, vibración, corriente) y deje que el patrón le indique qué componente está hablando antes de que la falla hable.