如何在三相电机上测试电机绕组

Los bobinados del motor son hilos conductores enrollados alrededor de un núcleo magnético; proporcionan un camino para que la corriente fluya y cree entonces un campo magnético para hacer girar el rotor. Como cualquier otra pieza del motor, el bobinado puede fallar. Cuando fallan los bobinados de un motor, rara vez lo hacen los conductores propiamente dichos, sino el revestimiento de polímero (aislamiento) que rodea a los conductores. El material polimérico es orgánico en su composición química y está sujeto a cambios debido al envejecimiento, la carbonización, el calor u otras condiciones adversas que hacen que cambie la composición química del material polimérico. Estos cambios no pueden detectarse visualmente, ni siquiera con los instrumentos tradicionales de comprobación eléctrica, como ohmímetros o megaohmímetros.

El fallo repentino de cualquier pieza del motor provocará pérdidas de producción, mayores gastos de mantenimiento, pérdidas o daños al capital y, posiblemente, lesiones personales. Dado que la mayoría de los fallos de aislamiento se producen con el tiempo, la tecnología MCA proporciona las mediciones necesarias para identificar estos pequeños cambios que determinan el estado del sistema de aislamiento del devanado. Saber cómo comprobar los bobinados permitirá a su equipo ser proactivo y tomar las medidas adecuadas para evitar fallos indeseados en el motor.

Cómo comprobar el aislamiento de la pared de tierra

Un fallo a tierra o un cortocircuito a tierra se produce cuando el valor de resistencia del aislamiento de la pared de tierra disminuye y permite que la corriente fluya a tierra o a una parte expuesta de la máquina. Esto crea un problema de seguridad, ya que proporciona una vía para que la tensión de alimentación del bobinado se extienda hasta el bastidor u otras partes expuestas de la máquina. Para comprobar el estado del aislamiento de la pared de tierra, se realizan mediciones desde los cables de bobinado T1, T2, T3 a tierra.

Las mejores prácticas comprueban la trayectoria del bobinado a tierra. Esta prueba suministra una tensión continua al bobinado del motor y mide cuánta corriente fluye a través del aislamiento hasta la toma de tierra:

1) Pruebe el motor sin corriente utilizando un voltímetro que funcione correctamente.

2) Coloque ambos cables de prueba del instrumento a tierra y verifique una conexión sólida a tierra del cable del instrumento. Mida la resistencia del aislamiento a tierra (IRG). Este valor debe ser 0 MΩ. Si aparece cualquier valor distinto de 0, vuelva a conectar los cables de prueba a tierra y vuelva a realizar la prueba hasta obtener una lectura de 0.

3) Retire uno de los cables de prueba de tierra y conéctelo a cada uno de los cables del motor. A continuación, mida el valor de la resistencia de aislamiento de cada cable a tierra y verifique que el valor supera el valor mínimo recomendado para la tensión de alimentación de los motores.

NEMA, IEC, IEEE, NFPA proporcionan varias tablas y directrices para la tensión de prueba recomendada y los valores mínimos de aislamiento a tierra en función de la tensión de alimentación de los motores. Esta prueba identifica cualquier punto débil en el sistema de aislamiento del muro de tierra. El factor de disipación y la prueba de capacitancia a tierra proporcionan una indicación adicional del estado general del aislamiento. El procedimiento de estas pruebas es el mismo, pero en lugar de aplicar una tensión continua, se aplica una señal alterna para proporcionar una mejor indicación del estado general del aislamiento de la pared de tierra.

Cómo comprobar si los devanados están conectados, abiertos o cortocircuitados

Problemas de conexión: Los problemas de conexión crean desequilibrios de corriente entre las fases de un motor trifásico, provocando un calentamiento excesivo y un fallo prematuro del aislamiento.

Aperturas: Las aperturas se producen cuando un conductor o conductores se rompen o separan. Esto puede impedir que el motor arranque o hacer que funcione en una condición “monofásica”, lo que genera un exceso de corriente, el sobrecalentamiento del motor y un fallo prematuro.

Cortocircuitos: Los cortocircuitos se producen cuando el aislamiento que rodea a los conductores del bobinado se rompe entre los conductores. Esto permite que la corriente fluya entre los conductores (cortocircuito) en lugar de a través de ellos. Esto crea un calentamiento en la avería que provoca una mayor degradación del aislamiento entre los conductores y, en última instancia, conduce al fallo.

Para comprobar si hay fallos en el bobinado, es necesario realizar una serie de mediciones de CA y CC entre los cables del motor y comparar los valores medidos; si las mediciones están equilibradas, el bobinado está bien; si están desequilibradas, se indican los fallos.

Las medidas recomendadas son:

1) Resistencia

2) Inductancia

3) Impedancia

4) Ángulo de fase

5) Respuesta en frecuencia actual

Compruebe el estado de su bobinado comprobando estas conexiones:

• T1 a T3
• T2 a T3
• T1 a T2

La lectura debe estar entre 0,3 y 2 ohmios. Si es 0, hay un cortocircuito. Si es superior a 2 ohmios o infinito, hay un abierto. También puedes secar el conector y volver a probarlo para obtener posiblemente resultados más precisos. Compruebe si hay marcas de quemaduras en los insertos y si los cables están desgastados.

El desequilibrio de la resistencia indica problemas de conexión, si estos valores están desequilibrados en más de un 5% respecto a la media, esto indica una conexión suelta, de alta resistencia, corrosión u otras acumulaciones en los terminales del motor. Limpie los cables del motor y vuelva a probar.

Las aperturas se indican mediante una lectura de resistencia o impedancia infinita.

Si el ángulo de fase o las respuestas de frecuencia de la corriente están desequilibrados en más de 2 unidades respecto a la media, esto puede indicar cortocircuitos en el devanado. Estos valores podrían verse afectados por la posición del rotor de jaula de ardilla durante la prueba. Si la impedancia y la inductancia están desequilibradas en más de un 3% con respecto a la media, se recomienda girar el eje aproximadamente 30 grados y volver a realizar la prueba. Si el desequilibrio sigue la posición del rotor, el desequilibrio podría ser el resultado de la posición del rotor. Si el desequilibrio sigue siendo el mismo, se indica un fallo del estátor.

Los instrumentos tradicionales de comprobación de motores no son capaces de comprobar o verificar eficazmente los devanados de los motores

Los instrumentos tradicionales utilizados para comprobar motores han sido el megóhmetro, el ohmímetro o, a veces, un multímetro. Esto se debe a la disponibilidad de estos instrumentos en la mayoría de las fábricas. El megóhmetro se utiliza para pruebas de seguridad de equipos o sistemas eléctricos y el multímetro para realizar la mayoría de las demás mediciones eléctricas. Sin embargo, ninguno de estos instrumentos por sí solos o combinados proporciona la información necesaria para evaluar correctamente el estado del sistema de aislamiento de un motor. El megóhmetro puede identificar puntos débiles en el aislamiento de la pared de tierra del motor, pero no proporciona el estado general del sistema de aislamiento. Tampoco proporciona información sobre el estado del sistema de aislamiento del devanado. El multímetro identificará problemas de conexión y aperturas en los devanados del motor, pero no proporciona información sobre el aislamiento entre los devanados.

Compruebe los devanados con la prueba de análisis de circuitos del motor (MCA™)

La prueba de Análisis del Circuito del Motor (MCA™) es un método sin tensión que evaluará a fondo la salud de su motor mediante la comprobación de bobinados y otras piezas. Es fácil de usar y proporciona rápidamente resultados precisos. ALL-TEST PRO 7™, ALL-TEST PRO 34™ y otros productos MCA™ pueden utilizarse en cualquier motor para identificar posibles problemas y evitar costosas reparaciones. El MCA ejercita completamente el sistema de aislamiento del bobinado del motor e identifica la degradación temprana del sistema de aislamiento del bobinado, así como los fallos dentro del motor que conducen al fallo. MCA también diagnostica las conexiones sueltas y defectuosas cuando se realizan pruebas desde el controlador del motor.

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