Diagnóstico de Motores – Confiabilidad (Parte Final)

4. Estator:

 

Es la parte estática del motor, llamado también inductor por ser el encargado de crear el campo magnético, conformado por, en el caso de un motor trifásico, por tres devanados monofásicos que al ser conectados en delta o en estrella, forman un devanado trifásico. Su parte más vulnerable es el aislamiento de los conductores que forman los devanados, y sus mecanismos de falla son, corto espira – espira, corto fase – fase o corto fase – tierra.

El aislamiento de los conductores es altamente afectado no solo por altas temperaturas en el interior del equipo sino también por vibraciones y anomalías en el flujo magnético a causa de un rotor defectuoso.

Identificar fallas prematuras en el estator representa un gran desafío si no se cuenta con las herramientas de diagnóstico apropiadas y especializadas en esta zona de falla, y se tiene el agravante de que al presentarse un defecto en el estator no transcurre mucho tiempo antes de que se presente un daño catastrófico.

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5. Rotor:

 

Es la parte giratoria del  motor, elemento encargado de la transmisión mecánica, permite la conversión de energía eléctrica en energía mecánica. La relación magnética existente entre el estator y el rotor implica que una buena condición de este último reduce los modos de falla del estator.

Daños en el rotor, como pueden ser barras rotas o agrietadas, daño en las láminas, fisuras y porosidad, tienen efectos severos en el aislamiento de los devanados del estator debido a las altas temperaturas que se generan alrededor de donde esté localizada la falla, dada la cercanía de ambas partes (rotor – estator). Cambios en la uniformidad de los campos magnéticos y consigo de los flujos magnéticos, aparición de altas impedancias en el rotor, cambio de inductancia en cada una de las fases de un motor trifásico, y análisis de espectros de frecuencias, son aspectos que se exploran y verifican para evaluar la salud del rotor.

Por otra parte, el desarrollo de  fallas en el rotor crea adicionalmente sobre esfuerzos en rodamientos y soportes, acelerando su desgaste y reduciendo el tiempo de su vida útil, reflejándose en la aparición de vibraciones de manera temprana en la operación del motor.

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6. Entrehierro

 

El espacio existente entre el estator y el rotor se conoce como entrehierro. El modo de falla del entrehierro se centra en la excentricidad que este pueda tener, y se presenta cuando el espacio entre el rotor y el estator no es uniforme a los largo de sus 360°. Se presenta excentricidad por diferentes motivos, algunos de ellos asociados a fallas de fabricación y ensamble del motor, y otras a los sistemas de accionamientos acoplados al eje del motor (correas, poleas, cargas mecánicamente desbalanceadas). Se tiene dos tipos de excentricidades, dinámicas y estáticas. La excentricidad estática se presenta cuando hay un desbalance constante entre el centro del eje y el eje central del motor y la excentricidad dinámica es aquella en donde se presenta un desbalance variable  entre estos.

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Un entrehierro con excentricidad, genera un flujo magnético no uniforme provocando sobre esfuerzos en rodamientos y soporte, resultando en niveles de vibraciones crecientes, acortando su vida útil. También crea un desbalance en los flujos de corriente sobrecalentando aquellas zonas de mayor consumo, con sus consecuentes efectos.

Como se expuso, garantizar una correcta y continúa operación de los motores es una necesidad inaplazable, y solo se puede lograr aplicando estrategias correctas de diagnóstico, cuya ejecución debe ser a través de pruebas especializadas y análisis profundos y concienzudos, orientados a mejorar la confiabilidad de los motores y de los programas de mantenimiento predictivo, obteniendo beneficios tan significativos como la toma oportuna de decisiones, la adecuada programación de paradas de mantenimiento y la ejecución de trabajos planeados, reflejándose todo esto en una considerable disminución de costos operativos.

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