DESARROLLO DE LA PROPUESTA NACIONAL DE ESTÁNDAR PARA LA REPARACIÓN Y REBOBINADO DE MOTORES ELÉCTRICOS
1. Responsabilidades y actividades de pre reparación
A n t e s d e l a r e p a r a c ió n s e d e b e n d o c um e n ta r v a r i a s et a p a s , r e a l iz a n d o a c t i v i d a d es d e p r e - c a l i f i c a c ió n a nt e s d e de t e rm i n a r l a f a l l a o a n te s d e l p ro ce s o de t r a s l a do al t a l l e r d e re p a r a c ió n . A l g u n a s d e e s t a s a c t i v i d a d e s s o n re s po n s a b i l i d a d e s d el u s u a r i o , m i e n t r a s q u e o t r a s so n d e l t a l l er d e r e p a r a c ió n .
1 . 1 . Responsabilidades del usuario
E s r e co m e n d a b l e q u e e l u s u a r i o o p r o p ie t a r i o g u a r d e u n h i st o r i a l de to d a s la s p r u e b a s e l é ct r i c a s rea l i z a d a s e n e l ít em 1 . 3 . 1 .
P a r a q u e l a r e p a r a c ió n s e a d e a l t a c a l i d a d y r e n t a b l e , e l u s u a r io d e b e r e a l i z a r l o s i g u i e n t e .
1 . 1 . 1 . Información del motor
S e r a ú t i l q u e e l p ro p i e t a r i o p o se a i n fo rm a c ió n q u e p u e d a pr o p o r c io n a r a l t a l l e r d e r e p a r a c ió n . P o r e jem p l o , c u a n do l o s d a to s d e p l a c a d e u n m o to r d e s p u é s d e v a r i o s a ñ o s e n se r v i c io n o s e a n l e g i b l e s , e st o s d e b e n s e r o b t e n i d o s p o r m e d i c io n e s , s e r í a i d e a l s i el d u e ñ o l l ev a r á u n reg i s t r o d e l o s d a t o s d e p l a c a y c u a lq u i e r o t r a i n f o rm a c ió n d e l m o t o r , co m o e l h i s to r i a l de f a l l a s , r em p l a z o d e c o j i n et e s , y c u a lq u i e r t i p o d e a nt ec e d e n t es d e r e p a r a c i o ne s , es to s re g i s t r o s s e r í a n e n t r eg a d o s a l ta l l e r de r ep a r a c i ó n.
1 . 1 . 2 . Elección del tal ler de reparación
E l d u e ñ o d e l m o t o r de b e ev a l u a r y e l e g i r e n t r e v a r i o s t a l l e re s d e r e p a r a c ió n , c o n s i d e r a n do l a s s i g ui e n t e s c a r a c te r í s t i c as:
Universidad de El Salvador UES Página 25
a ) Capacidad en equipos de grúas. Es la capacidad de manejar grandes m o t o re s d e f o rm a s e gu r a y s u av e c o n e q u i p o s d e g r ú a a d e c u a do s.
b ) Limpieza y orden en el taller de reparación. Las instalaciones debe ser l i m p i a s y o r d e n a d a s, l a s h e r r am ie n t a s y l o s e q u i p o s de b e n e s t a r e n b u e n a s c o n d i c io n e s . T a m b i é n s e de b e ev al u a r e l e q u i p o u t i l i z ad o p a r a l a a p l i c a c i ó n d e l s i st em a d e a i s l a m ie n t o , e l á r e a p a r a l a i n s t a l a c ió n d e l o s d e v a n a d o s y c o j i ne t es .
c ) Requerimientos de comprobación del aislamiento. El taller de reparación d e b e te n e r e l e q u i po ne c e s ar i o p a r a i n st a l a r y c o m p ro b a r e l s i s te m a d e a i s l a m i e n to .
d ) Instrumentación necesaria. El taller de reparación debe tener una a d e c u a d a i n s t r um e n ta c i ó n y e q u i p o s d e m e d i c ió n c a l i b r a d o s a n u a l m e n te p a r a r e a l i z a r l a s p r u e b a s c o n u n r e n d i m i en t o a p r o p i a do , s e d eb e r e g i s t r ar t o d o s l o s e n s ay o s , s e r e c o m i e n d a n u t i l i z a r i n s t r u m e n to s d e r e sp a l d o p a r a v e r i f i c ac i ó n d e d a to s .
e ) Estimación del precio. Debe de establecerse un acuerdo sobre los costos a n t e s d e l a i n s p e c c ió n , r e b o b i n a d o o r e a co n d i c i o n am i e n to d e l m o t o r . f ) Garantía. Todos los términos de garantía y condiciones deben establecerse
p o r e s c r i to y c l a r am en t e e n t e n d i d o s po r am b a s p a r t e s a n te s d e co m e n z a r s u r e p a r a c ió n .
g ) Remoción de los devanados. Las Instalaciones del taller deben garantizar l a r e m o c ió n d e l a b o b i n a d e f o r m a se g u r a y s i n d a ñ a r l a s l a m i na c i o n e s d e l n ú c l e o .
h ) Balanceo del rotor. El taller debe disponer de equipos para el análisis de v i b r a c i ó n y b a l a n ce o d i n á m i c o d e l ro to r .
i ) Póliza de trabajo. El taller de reparación debe tener una política sobre la g a r a n t í a d e t r a b a jo a t r av é s d e u n a a se g ur a d o r a y d e b e r á c um p l i r c o n l o s e s t á n d a r e s d e c a l i d a d d e l p r o p i et a r i o d e l m o t o r .
Universidad de El Salvador UES Página 26
1 . 2 . Responsabilidad del taller de reparación
1 . 2 . 1 . Inspección inicial
a ) Antes de desmontar la máquina y previo al envío, se debe inspeccionar el m o t o r po r u n r e p r es e n t a n t e d e l t r a n s po r t i s t a po r p o s i b l e s d a ñ o s q u e p u d i e r a n o c u r r i r d u r an t e e l t r a s l a do .
b ) Se debe completar un informe de recepción incluyendo partes dañadas o a u s e n t e s y / o c u a l q u i e r p r o b l em a i n u s u a l .
c ) Para condiciones que no pueden ser descritas, se deben tomar fotografías c o m o r e s p a l do .
d ) Registrar toda la informació n disponible de la placa del motor, tomando e n c o n s i de r a c ió n l o s ig u i e n t e :
1 ) Tipo de máquina. 2 ) Fabricante. 3 ) Modelo.
4 ) Número de serie.
5 ) HP / kVA / kW / factor de potencia. 6 ) r/min.
7 ) Fases. 8 ) Frecuencia. 9 ) Tensión.
1 0 ) Corriente a plena carga.
1 1 ) Temperatura m á x im a / c l a s e d e a i s la m i e n to / e n to r n o de o p e r a c ió n .
1 2 ) Tipo de cojinetes y el fabricante. 1 3 ) Amperios del rotor bloqueado. 1 4 ) Factor de servicio.
1 5 ) Armazón.
1 6 ) Si el motor es estándar EPAct (EE.UU.) o EFF1 (Europa).
Universidad de El Salvador UES Página 27
1 . 2 . 2 . Verificaciones y pruebas de recepción
A n t e s d e r e a l i z a r u n a p r u e b a d e r e ce p c i ó n, e l a b o r e u n re g i s t ro c o n s i d e r a n do l o s s i g u i e n te s í tem s :
a ) Verificar que el eje o los cojinetes no estén dañados. b ) Verificar que los cojinetes están lubricados.
c ) Verificar la condición y la instalación de las esco billas.
d ) Se deben realizar pruebas de resistencia de a islamiento IR, según el i n c i s o 1 . 3 .1 í tem “ i ” a l “ k ” , to m a n d o e n cu e n t a v a l o r d e t e n s ió n a a p l i c a r y p a r a s u m í n im a I R co n co m pe n s a c ió n d e te m p e ra t u r a , v e r A ne xo 3 . e ) Realizar una prueba para obtener el índice de polarización PI y la
r e l a c i ó n d e a b so r c ió n d i e l é c t r i c a D A R a l s i s t em a d e a i s l am i e nt o d e lo s d e v a n a d o s d e l m o to r s e g ú n e l S t a n d a r I EE E S t d 4 3 - 2 0 0 0 , v e r A n e x o 3 . f ) Realizar una prueba de alto potencial (HIPOT) a t ierra, según el inciso
1 . 3 . 1 í tem “ l” d e a c ue r d o co n e l S t a n d a r I E E E S t d 4 3 2 -1 9 9 2 , co n f o r m e a l d e v a n a d o b a j o p r u e b a , v er A n e xo 4 .
g ) Realizar una medición de resistencia óhmica, para bobinas de motores e l é c t r i co s , v e r A n e xo 5 .
h ) Realizar una prueba de impulso (Surge Test), ver Anexo 6.
i ) Para encontrar defectos en las barras del rotor realizar una prueba m o no f á s i c a d e b a j a t e n s i ó n ( a p r o x i m a d am e n te e l 1 0 - 2 0 % d e l a t e n s ió n n o m i n a l ) s o b re e l ro to r t i po j a u l a de ar d i l l a . L a m á x im a v ar i a c i ó n d e c o r r i e n te d e l í n e a ace p t a d a s e rá < 3 % , c ua n d o e l e j e e s tá ro t an d o a p l e n a c a r g a .
j ) Realizar una prueba de pérdidas en el núcleo, según Anexo 7.
S i l a s c o n d i c io n e s l o p e rm i te n , s e d e b e h a c e r f u n c i o na r e l m o to r i n i c i a l m e n te a u n a te n s i ó n re d u c i d a (2 5 -5 0 % d e l a t e n s i ó n no m i n a l ), s i l a p r u e b a e s e x i to s a , y d e s e r p o s i b l e h ac e r t r a b a j a r e l m o to r a p l e n a t e n s i ó n p a r a v e r s u f u n c i o n am i e n to .
Universidad de El Salvador UES Página 28
1 . 2 . 3 . Instrucciones y procedimientos de desmontaje
a ) Se deben marcar las partes (Soportes, Estructura, Cubiertas y Porta - c a r b o n e s ) a n t e s d e i ni c i a r c u a l q u i e r d e sm o n t a j e .
b ) Los sopo rtes y los cojinetes deben ser identificado s por pares. c ) Se debe identificar y marcar las estructuras de montaje.
d ) El cableado debe de ser marcado antes de desconectarse.
e ) Antes de remover el acoplamiento u otros componentes montados en el e j e , m e d i r y se ñ a l a r s u po s i c ió n co n res p e c to a l ex t r em o de l e je . Se p u e d e n m a rc a r lo s co m p o n e nt e s c r í t i co s pa r a e l m o n t a j e .
f ) Usar un sistema de tinte penetrante para comprobar las aspas del v e n t i l a do r p o r d a ñ o s y g r i e t as .
g ) Anotar todas las señales de daños o marcas cuan do las partes sean r e m o v i d a s .
M e d i r e l d e sc e n t r am i e n to d e l e je c u m p l i e n d o c o n l a s es p e c i f i c a c io nes o r i g i n a l e s d e l m o to r. S i l a i n f o rm a c ió n n o e st á d i s po n i b l e, u t i l i c e l a s i g u i e n t e :
1 ) Descentramiento del motor AC = 0.001 en la lectura total del i n d i c a d o r .
2 ) Descentramiento del motor DC = 0.002 en la lectura total del i n d i c a d o r .
h ) Verificar la evidencia de roce en el diámetro exterior (ventilador, c u b i e r t a s , a n i l lo s ex tr e m o s , l ám i n a s d e l a a r m a d u r a , e t c . ) .
i ) Si es posible, comprobar la estabilidad del núcleo sobre su eje. Realice u n a i n s p e c c i ó n v i s u a l p a r a d e t ec t a r s i g n o s d e m o v i m ie n t o a x i a l y r a d i a l . j ) Inspeccionar visualmente los componentes rotativos que soportan
c a l e n t am i e n to ex c es i v o y o t r as a n o m a l í a s .
1 . 2 . 3 . 1 . En máquinas DC
C o m p r o b a r e l e s t a do d e l c o nm u t a do r , l ám i n a s de l n ú c l eo , d ev a n a d o s, c o n e x io n e s, b a n d a s , r a n u r a s , s o po r t es d e a n i l l o s , c u ñ a s , a m a r r es , a d a p t a d o r d e r o sc a , et c .
Universidad de El Salvador UES Página 29
1 . 2 . 3 . 2 . En máquinas AC
I n s p e c c i o n e e l es t a do de l a s u n i o ne s e n l a s b a r r a s , a n i l l o s e xt r e m o s, b o b i n a d o s , a n i l l o s co l e c to r e s , r a n u r a s , a da p t a d o r de ro s c a, p ie z a s d e l p o l o s í n c r o no , e t c .
a ) Medir y registrar las siguientes dimensiones: 1 ) L a ex t e n s ió n d e l e j e .
2 ) A j u s t e s d e l o s co j i n e te s .
3 ) D e s ce n t r am i e n to d e la e x te n s i ó n de l e je . 4 ) Se l l a d o d e l e j e .
5 ) Conmutador / colector de diámetro del anillo.
6 ) Conmutador vertical y la longitud superficial de la escobilla. b ) Inspeccionar visualmente el estado de los componentes no
g i r a t o r io s ( so p o r t e s , t a b i q u e s , p a n t a l l a té r m i c a, p o rt a e s co b i l l a s , e s c o b i l l a s , em p a q u e s, s e p a r a do r e s , c u ñ a s s e p a r a d o r a , a d a p t a do r d e r o s c a , a j u s t es m e c á n ic o s , e t c . )
c ) Medir y registrar los soportes ajustables en la carcasa y cojinetes. d ) Inspeccionar visualmente el estado de las bolas, rodillos alojados
e n e l c o j i n et e ( d e s ga s t e s , r a n u r a s , a j u s te d e s e l l o s , r o z am i en t o s, e n g r a s e , a i s l a do r e s, m e d i d o r d e ac e i te , etc . )
e ) Inspeccione visualmente el estado de los cojinetes tipo casquete m i e n t r as e s té n e n lo s so p o rt e s ( de s g a st e , c a n a le t a s d e a ce i t e , l u b r i c a c i ó n d e lo s a n i l l o s , se l l o s, p e r no , etc . )
f ) Inspeccione visualmente en la carcasa los polos de campo, el metal d e l a e s t r u ct u r a , b l o q u e s d e m o n t a j e , so l d a d u r a s , aj u s t e s m e c a n i z a do s , e s co b i l l a s , c a l e n ta d o r es , et c .
1 . 2 . 4 . Remoción de las bobinas de campo para rotores síncronos.
a ) Antes de remover los polos realizar un diagrama que muestre la o r i e n t a c ió n y u b i c a ci ó n d e l p o l o de c a m p o y l a s co n e x io n e s d e l c a b l e a d o .
Universidad de El Salvador UES Página 30
b ) Se debe marcar los polos de campo de acuerdo a la carcasa o a la u b i c a c i ó n d e l ro to r .
c ) Medir y registrar la posición axial antes de ser removidos los polos d e c a m po ro t a to r io s y a s e g u r a r q u e se v u e l v a n a i n s t a l a r en s u c e n t r o e l éc t r i co .
1 . 2 . 5 . Remoción de los polos de campo en máquinas DC
a ) Realizar un diagrama de las conexiones de los polos de campo y m o s t r a r lo s p o lo s p r in c i p a l e s e i n t e r po l e s c o n r e l a c i ó n a a l g un o s d i s p o s i t i v o s pe r m a n en t e s m o n ta d o s e n e l c h a s i s , t a l co m o l a c a j a d e c o n d u c to r e s, e tc . I d e n t i f i c a r c l a r am e n te l a s co n e x io n e s d es d e el i n t e r p o lo h a st a l o s p o r t a e s co b i l l a s co n e l f i n de g a ra n t i z a r l a c o r r ec t a po l a r i d a d c ua n d o v ue l v a a co n e c ta r s e .
b ) Siga los estándares establecidos para identificar los polos con F1 - F 2 , u n a s e r i e d e p o lo s c o n S 1 - S2 , y i n t e r po l e s / a rm a d u r a co n A 1 - A 2 .
1 . 2 . 6 . Inspección de los polos del rotor
a ) Antes de desconectar el cableado, hacer un diagrama que muestre l a u b i c a c i ó n de to d o s l o s p o lo s , l a s co n ex i o n e s d e l c a b le a d o , l a s a s p a s d e l v e n t i l a do r y lo s p e r i fé r i co s a so c i a d o s , p ue d e u t i l i z ar l a r a n u r a d e l e j e co m o r e f e r e n c i a p a r a i n di c a r l a r e l a c ió n d e l o s a n i l l o s co l e ct o re s , e sc o b i l l a s e x c i t a do r a s , c a b l e s y a b r a z a d e r a s . b ) S e d e b e m a rc a r ca d a p i e z a d e lo s po l o s e n p a r e j a re s p e ct o a l ro t o r y a s e g u r a r q u e s e r á n re e n s am b l a d a e n e l m i s m o l u g a r y c o n l a m i sm a o r i e n t a c ió n , es r e co m e n d a b l e e n um e r a r lo s p o lo s e n l a se c u e nc i a d e l a s a g u j a s d e l re l o j f re n t e a l a n i l l o co l ec to r o a l f i n a l d e l e x c i t ad o r. c ) Medir y registrar la posición axial de las piezas polares con respecto
a l n ú c l eo y e l e j e d e l r o t o r ( E st o p u e d e r ea l i z a r s e s i s e i d e n t i f ic a el p o l o # 1 , se co l o c a un a m a r c a de p u n z ó n e n s u p u n t o m e d io , y se
Universidad de El Salvador UES Página 31 m i d e l a d i st a n c i a d e sd e l a m a r c a d e l p u n z ó n h a st a l a re f e r e nc i a d el e j e , l u e g o u t i l i c e es o s d a to s y l a r ef e r e n c ia d e l e j e p a r a c o lo c ar u na m a r c a d e p u n z ó n e n ca d a u n o d e lo s po l o s r e s t a n t es , p e rm i t ie n do d e e s t a fo rm a lo c a l i z a r l o s po l o s d e l ro to r p a r a s e r de v u e lt o s a s u c o r r es p o n d i e n te c e ntr o m a g n é t i co . U n m ét o d o a l t er n a t i v o e s m e d i r l a d i s t a n c i a e n t re c ad a e s p a c i o de l a p i e za p o l a r y e l b o r de e xt e r i o r d e l a r a n u r a d e l r o to r. )
d ) Se deben registrar con un diagrama todas las ubicaciones de los a n i l l o s co l e ct o re s s i e s to s v a n a s e r i n sp e c c i o n a do s co n e l fi n d e d e s m o n t a r lo s po l o s .
e ) Cuando se inspeccione las barras del rotor jaula de ardilla ( s í n c r o no s y d e i n d u cc i ó n ) y s u s u n i o ne s co n l o s a n i l l o s e x tr em o s se d e b e b u s c a r g r i e t a s y r a n u r a s p r o v o c a d as p o r a r co e lé c t r ic o , s i es p o s i b l e to m a r fo t o g ra f í a s p a r a m o st r a r la u b i c a c i ó n de l a s ba r r a s d a ñ a d a s . I d e n t i f i c a r y a n o t a r e n u n d i a g r a m a l a u b i c a c ió n d e l a s b a r r a s d e f e c t uo s a s y t o d a s l a s c o n ex i o n e s e n t r e lo s p o lo s y l o s a n i l l o s ex t r em o s
1 . 2 . 7 . Otras inspecciones mecánicas
a ) Se debe inspeccionar las partes del motor para detectar la p r e s e n c i a d e g r i e t a s, s e ñ a l e s d e d e s g a s te o r o ce s .
b ) Inspeccionar las ranuras por desgaste.
c ) La tolerancia de los cojinetes de bola, rodillo y tipo casquete i n c l u y e n d o l a t a p a re t i r a d a , d e be c um p l i r c o n l as e s pe c i f i c a c io n es d e l f a b r i c a n t e d e l m o t o r o f a b r i c a nt e d e l o s c o j i ne t e s .
d ) Medir y registrar las dimensiones para ajustar los soportes de la c a r c a s a y lo s co j i n e tes .
Universidad de El Salvador UES Página 32
1 . 3 . Evaluación de daños
A l r e c i b i r u n m o to r e s es e n c i a l r e a l i za r u n a e v a l u ac i ó n c o m p l e t a d e l a s c o n d i c i o ne s p a r a:
- D e te r m ina r qué r e par a c io ne s es pe c íf ic a s s o n ne c e s a r ias ( e l mo to r puede
h a b e r s i d o e n v i a do a l t a l l e r d e re p a r a c i o ne s co n po c a e v i d e nc i a c o n fo rm e a l o r i g e n y u b i c a c ió n d e l p r o b l em a ) .
- E nc o nt r a r pr o blem a s ine s pe r a do s , que pue da n s e r r e l a c io nado s co n un
d a ñ o ev i d e n t e .
- D ia gno s t ic a r la c a us a y e fe c to y a s í ay uda r a pr e ve nir una r e c ur re nc ia .
E s t a ev a l u a c i ó n d e be i n c l u i r u n a r e v i s i ó n co m p le t a d e c a d a p a r te d e l m o to r p a r a l a s s i g u i e n t e s c o n d i c io n e s :
- L im pie za ge ne r a l
- So lda dur a s a gr ie t a das , que br a da s o am ba s. - P a r t es f a lt a nte s .
- M a r c a s de de s ga st e de bido a f r ic c ió n.
- D e co lor a c ió n, ca r b o n i z a c i ó n u o t ro t i p o d e e v i den c i a d e s o b r e c a le n t am i e n to .
- Aj us t e de a c o plam ie nt o y ho lga dur a .
- C o r ro s ió n, hum e da d o a ce it e e n e l int e r ior de la m á quina .
- E l niv e l de la s ba s es de mo nt a je ( la s ba se s de la e s t r uc t ur a de l mo to r d e b e n e s t a r d e n t ro d e u n d e s n i v e l d e 0 . 0 0 5 p u l g ( 0 . 0 1 3 c m ) c u a n d o se c o lo q u e so b r e u n a s up e r f i c i e p l a n a d e r e fer e n c i a ) S e r ec o m i e n d a f o t o g r a f i a r c u a l q u i e r co n d i c i ó n a no r m a l e nc o n t r a d a e n el p r o c e so p a r a s e r pa r t e d e l i n f o rm e de l a i n s p e c c i ó n , e n l a a u s e n c i a d e f o to g r a f í a s c l a r a s , u n b o s q u e j o , d i a g ra m a o d e s c r i p c ió n . L a s co n d i c i o n es d e s c r i t a s no d e b e r ía n s e r c o n f u s a s e n c u a n t o a s u u b i c ac i ó n . S i s e h a ce r e f e r e n c i a c o n fo rm e a " l a p o s i c ió n d e la s a g u j a s d e l r e lo j " o e xt r em o s d e la m á q u i n a ( po r e je m p lo , " h a c i a d e n t ro " o " h a c i a f u er a " ) , d e b e d e j a r se c l a r o el l u g a r q u e se de s c r i be co n u n a n o t a o c ro q u i s . S e re co m ie n d a l o s t é rm i n o s " f i n
Universidad de El Salvador UES Página 33 d e l a u n i d a d " y e l " i n i c i o d e l a u n i d a d " p a r a m á q u i n a s d e e je h o r i z o n t a l y p a ra e j e v e r t i c a l s e r e co m ie n d a " s u p e r io r " e " i nf e r i o r " . L a ev a l u a c i ó n d e d añ o s e n l o s c o m po n en t e s d e u n m o t o r se d i v i d e e n do s c a t e go r í a s , e l é c t r ic o s y m e cá n i c o s co m o se m u e st r a a c o n t i n u a c ió n : 1 . 3 . 1 . Evaluación eléctrica A l e v a l u a r i n i c i a lm e n t e e l d e v a n a do d e l e st a t o r s e d e b e b u s c a r l o s i g u i e n te :
a ) Cuñas de ranura que están sueltas, dañadas, o han sido cambiadas de p o s i c i ó n .
b ) Amarres o nudos que están sueltos o rotos.
c ) Suciedad, aceite o humedad depositada sobre la bobina.
d ) Verificar daños en la bobina, quemaduras, carbonización, movimientos d e n t r o de l a r a n u r a , a i s l a m ie n to s p i c a do s o d e s g a s t a do s po r p a r t í c u l a s d e l a i r e, c o m p ro b a r q u e l a c i n t a q u e s u je t a l a s b o b i n a s n o es t é f l o j a o a g r i e t a d a , s i e n e l lu g a r s e h a n t e n i d o a r c o s e lé c t r ic o s o qu e m a d u r a s s e v e r a s , i n s pe c c io n a r a l i n te r i o r d e l a bo b i n a c o n c u i d a d o p o r p o s i b l es f r a g m e n to s de co b r e f u n d i d o q u e p u e d e n h a b e r s i d o p ro y e c t a do s d e s de e l d e v a n a d o fa l l a d o . L o s d ev a n a d o s p a ra m o t o re s co n te n s i ó n n o m i n a l o s u p e r i o r e s a 5 k V t ie n e n d e s ca r g a s p a r c ia l e s e n s u s r a n u r a s c a u s a n d o c o m o ev i d e n c i a po l v o b l a n c o o g r i s e n l a su p e r f i c i e .
e ) Verificar existencia de grietas en las puntas de los cables que contengan p l o m o , a i s l am i e n to s r e c a l e n t a do s o p el a d o s , y te r m i n a le s t i p o l u g s s u e l t a s o q u em a d a s .
f ) Cuando un embobinado muestre evide ncia de daños provocados por arcos e l é c t r i co s o s o b r ec al e n t a m ie n t o , o b se r v a r y re g i s t r a r l a ub i c a c i ó n y n a t u r a l e z a d e e l l o s. S i t o d a s l a s bo b i n a s s e m u e st r a n ig u a l m e n te s o b r e c a le n t a d a s l a s p o s i b l e s c a u s as s e r ia n , f a l t a d e v e n t i l ac i ó n , b a ja t e n s i ó n o so b r e c a r g a p r o l o n g a d a . S i g r a n pa r t e de l a s b o b i n a s de u n a f a se
Universidad de El Salvador UES Página 34
e s t á n e n b u e n a c o n d ic i ó n , e l d a ñó p u d o se r p r o v o c a d o po r u na s o l a f as e d e o p e r a c ió n o u n d e s e q u i l i b r i o d e t e ns i ó n . S i s ó l o c ie r t a s b o b i n a s a d y a c e n te s a lo s c o nd u c t o r e s d e l a l í n e a h a n s i d o d a ñ a d a s s o br e to d o c o n u n s o b r e c a le n t am i e nt o re l a t i v a m e n t e b a jo , p u d o h a b e r s i d o p r o v o c a do p o r u n t r a n s i to r io de t e n s ió n e n e l c i rcu i t o d e a l i m e n t a c ió n. E s t o s y m u c h o s o t r o s f a c to res q u e co n t r i b u y e n c o n p o s i b l e s f a l l as o d añ o s s e rá n e x p l i c a d o s e n e l A n e xo 8 .
g ) Buscar evidencia de daños o golpes en el aislamiento causados por d e s p r e n d i m i e nt o de o b j e to s , po r e jem p l o c u a n d o s e r o m p e n l as a s p a s d e l v e n t i l a do r e n e l m o to r , e l im p a c to g e n e ra u n g o l p e q u e p u e d e d e j a r el c o b r e d es n u d o , c u a nd o e l g o l pe p r o v o c a a d y a c e n c i a e n t r e v u el t a s e s to se c o n v ie r t e e n co r to c i rc u i t o y o c a s io n a u n a f a l l a .
h ) Si el daño en el devanado es evidente, observe con atención todos los c o n d u c to s d e v e n t i l ac i ó n d e l e s ta to r , i n c lu s o c u a n d o u n d e v a na d o p a r e c e l i m p i o e n l a s u p e r f ic i e es t o s p u e d e n es t a r b l o q u ea d o s p o r b a r n i z o c o n t am i n a n t e s .
i ) Si no hay posibles daños en el devanado del estator, medir la resistencia d e a i s l a m ie n t o c o n un m e g a - ó hm et r o de ac u e r d o co n e l I E EE S td 4 3 - 2 0 0 0 . R e g i s t r e e l v a lo r de la r e s i st e n c i a de a i s l am i e n to ( I R ) e n t r e e l d e v a n a d o y e l n ú c l e o d e l es t a to r . A p l i c a r u n a t e n s i ó n d u r a n t e 1 m i nu t o , d e l a s i g u i e n t e m a n e r a , v e r A n e x o 3 :
Universidad de El Salvador UES Página 35 Tensiones nominales en el devanado* Tensiones de prueba en DC para la IR <1000 500 1000 - 2500 500 - 1000 2501 - 5000 1000 - 2500 5001 - 1200 2500 - 5000 >12000 5000 - 10000 L a t e n s i ó n n o m i n a l d e l í n e a a l í n e a p a r a m a q u i n a s t r i f á s i c a s A C , T e n s i ó n n o m i n a l d e l í n e a a t i e r r a p a r a m a q u i n a s m o n o f á s i c a s y T e n s i ó n n o m i n a l p a r a m a q u i n a s D C o d e d e v a n a d o d e c a m p o . T a b l a 1 : A p l i c a c i ó n d e t e n s i ó n p a r a l a p r u e b a d e I R e n b a s e a l a t e n s i ó n n o m i n a l d e l a m á q u i n a21.
j ) El aislamiento debe limpiarse y secarse. En ambientes húmedos, es de g r a n i m p o r ta n c i a l a li m p i e z a d e l a s u pe r f ic i e d e l a i s l am i e n to , a l e f e c t u a r l a s p r u e b a s d e b e n h a c e r s e a l m i s m o po t e n c i a l, l a s le c t u r as d e b e r á n c o r r e g i r se a 4 0 ° C y en l o p o s i b l e b a jo l a s m i sm a s co n d i c io n e s .
k ) Para corregir las lecturas de IR a la temperatura de referencia, utilice la f ó r m u l a q u e se e n c u en t r a e n e l I E E E S t d . 4 3 - 2 0 0 0 , v e r A n ex o 3 .
R
c=K
t* R
t D o n d e Rc= L a r es i s t e n c i a d e a i s l a m i e n to ( e n m e g a - o h m s) co r r e g i d a a 4 0 ° C . Rt= L a r e s is t e n c i a d e ai s l a m i e n to m e d i d a ( en m e g a -o h m s ) a t em pe r a t u r a t . Kt= C o e f ic i e n t e d e la r e s i st e n c i a d e a is l a m i e n to d e t e m pe r a t u r a a l a t e m pe r a t u r a t . O b t e n e r K e n la f i g u ra 1 e n e l I EE E S t d . 4 3 - 2 0 0 0 . 21Universidad de El Salvador UES Página 36 Figura 1: Coeficiente de resistencia de aislamiento aproximado, reduciendo a la mitad la IR por cada 10°C
de aumento en la temperatura22.
l ) La aplicación de alto potencial a devanados nuevos la prueba HIPOT se r e a l i z a r a co m o se es p e c i f i c a e n e l A n exo 4 T a b l a A4 . 1 y A 4 . 2 , no s e r e c o m i e n d a r e p et i r la p r u e b a p a r a no so m e te r a e s t ré s e l a is l a m i e n to , d e s p u é s d e re b o b i n a r o e l e q u i p o e s t e i n s ta l a d o o m o n t a do es n e c e s a r io r e a l i z a r u n a p r u e b a d e a l to p o t e n c i a l a to d o e l co n j u n to , s e re c o m i e n d a q u e l a t e n s i ó n a p l i c ad a p a r a e s t a p r u e b a n o e x ce d a e l 8 0 % d e l a t e n s i ó n n o m i n a l d e l a m á q u i n a , y p a r a m a q u i n a s c u a n d o e l d e v a n a do s h a s i d o r e a c o n d i c io n a d o s e d e b e r e a l i z a r a l 6 5 % d e l v a lo r e s p e c i f ic a d o e n e l A n e x o 4 T a b l a A 4 .1 y A 4 . 2 p a r a de v a n a do s n u e v o s .
m ) Si esta prueba es reprobada, el taller de reparación deben discutir los r e s u l t a d o s c o n e l p r o p i e t a r io p a r a l l e g a r a u n a d e c i s i ó n d e re b o b i n a r o r e a c o n d i c io n a r e l d e v a n a d o p a r a v o lv e r a re a l i z a r l a p r u e b a ( po r e j em p l o , r e - i m p r e g n a r e l d ev an a d o ) .
n ) Inspeccionar el núcleo del estator en búsqueda de corrosión, r e c a l e n t am i e nt o e n la s l á m i n a s , d i e n t es d a ñ a d o s o q u e b r a d o s , e s p a c io s d e v e n t i l a c ió n o b s t r ui d o s , m ar c a s d e ro z am i e n to p o r co n t ac to d e l r o to r o m a te r i a l a t r a p a do e n e l e n t re h i e r r o . R e a l iz a r u n a p r u e b a d e p é r d i d a s e n e l n ú c l eo p a r a e v a l u ar l a co n d i c i ó n d e l a s lá m i n a s se g ú n A n e xo 7 . 22
Universidad de El Salvador UES Página 37
o ) El rotor es el segundo componente eléctrico más importante: I n s p e c c i o n a r l a l i m p ie z a , l a m i n a c io n e s, e sp a c i o s d e v e nt i l a c i ó n, c o n d i c ió n d e l a s r a n u r a s d e l o s d i e n te s y m ar c a s d e f r o t a c i ó n e n e l es t a t o r . L a s l á m i n a s de l ro to r de b e n se r re v i s a d a s p o r "c o n i c i d a d " ( s e pa r a c i ó n de l á m i n a s , h a c ie n d o qu e l a l o n g i t u d d e l ro to r s ea m a y o r e n e l d i á m e t ro e x t e r io r de l o q u e es tá e n e l e j e) .
p ) El rotor tipo jaula de ardilla será encontrado con mayor f recuencia, en la e s t r u c t u r a se p u e d e u s a r u n a f a b r i c a c i ó n d e a l e a c i ó n d e a l um in i o p a r a l a s b a r r a s y lo s a n i l l o s e x t r em o s , b a r ra o an i l l o d e a l um i n i o e ns a m b l a d o , a l e a c i ó n d e co b r e p ar a l a j a u l a . C u a l se a e l t i po r e g i s t r e l a ub i c a c i ó n y n a t u r a l e z a d e l o s de f e c to s e n c o n t ra d o s , u s a r u n e s p e j o den t a l s i e s n e c e s a r io p a r a i n s p ec c i o n a r to d a s l a s s u p e r f i c i e s ac c e s i b l es e n l a s b a r r a s y a n i l l o s ex t r em o s , b u s c a n d o z o n as d e co l o r a d as ( r as t r o s d e s o b r e c a le n t am i e n to ) , g r i e t a s , p i e z a s fa l t an t e s , r o z am i e n to d e b a r r a s e n l a s r a n u r a s , s o l d a d u ra s p o ro s a s o d e te r i o ra d a s , y b a r r a s q u e s e h a n s a l i d o d e s u p o s ic i ó n po r l a f u e r z a c e n t r í f u g a d a ña n d o l a s r a n u r a s .
q ) Cuando las barras presentan sobrecalentamiento o fundición, se debe l o c a l i z a r e l o r i ge n de l p ro b l em a , u s u a l m e n t e e l d a ñ o m á s g ra v e s e r á e n l o s e x t re m o s d e l r o to r f u er a d e l n ú c l eo . S i e st é e s p r o v o c a do po r u n a s o b r e c a r g a o v e n t i l ac i ó n b lo q u e a d a , e s pr o b a b l e q u e e l r o t o r e st e d a ñ o e n s u n ú c l eo .
r ) Observar evidencias de formación de arcos o quemaduras a lo largo de los b o r d e s d e l a s b a r r a s a d y a c e n te s a l a s r a nu r a s ( e s to g e n e r a lm en t e i n d i c a a f l o j am i e n to s d e b a r ra s ) .
s ) Si en las barras se encuentran grietas o quebraduras estas indican el r e m p l a zo d e l a j a u l a e n t e r a . S i l a j a u l a re q u i e r e r ee m p l a zo , es t a m i sm a d e b e s e r d e a l u m i n io o a l e a c ió n de a l um in i o d e b a j o co n t e n i do e n co b r e ( 0 . 2 % o m e n o s ) . S i se u t i l i z a n j a u l a s d e co b r e o d e a le a c i ó n de co b r e l a u n i ó n d e m at e r i a l es d e m et a l d e b e n d e s er l i b r e s d e f ó s f o ro . S i l a s b a r r a s e s t á n s ue l t a s p e ro s in d a ñ o s , e l m at e r i a l d e s e l l a do p u e d e s e r e x p a n d i d o ( c o n u n a he r r am i e nt a a d e c u a d a ) l o s u fi c i e n t e c o m o p a r a a j u s t a r l a s
Universidad de El Salvador UES Página 38 b a r r a s c e r c a d e c a d a e x t r em o o e n u n a o m á s u b i c a c io n e s a lo l a r g o d e l a l o n g i t u d d e l a p i l a d e l n ú c l eo , s i n em ba r g o , e s to no f u n c io n a r á s i e l d i s e ñ o d e l a s b a r r a s s o n d e f o r m a T ( a n g o s t o e n l a p a rt e s u p e ri o r , a n c ho e n l a p a r te i n f e r io r ) p a r a u n a j u s t e f l o jo e n l a p a r te s u p e r io r . A u n r o t o r q u e s e l e a p l i c a t r a ta m i e n to d e b a r n i z p a r a b a r r a s s u e l t a s u ti l i z a n d o l a i m p r e g n a c ió n d e p r es i ó n - v a c ío , es t e m éto d o n o f i j a ra p e r m an e n t em e n t e l a s b a r r a s y n o d e b e s e r u t i l i z a d o p a r a l a r e p a r a c i ó n e n b a r r a s s u e l t a s , a m e no s q u e l a s b a r r a s p u e d e n s e r m e c á n i ca m e n te a p re t a d a s , y p u e d a n s er r e em p l a z a d a s .
t ) El rotor debe ser probado para localizar roturas no visibles en las barras, s i e m p re y c u a n do e l e s t a to r y lo s co j i n et es e s t á n e n co n d i c io n e s d e u s o , s e p u e d e r ea l i z a r u na p r u e b a p a r a u n a s o l a f a s e [ a p l i c a n d o u n 1 0 % d e l a t e n s i ó n no m i n a l a só l o do s co n d u c to r e s d e l d e v a n a do d e l es t a t o r , g i r e c o n l a m a no e l ro to r l e n t am e n te y o b se rv e l as v a r i a c io n e s d e c o r r ie n t e i n d i c a n d o p o s i b l e s de f e c to s e n l a s b a r ras ; v e r i n c i so 1 . 2 .2 íte m s i ) q u e d i c e l o s i g u i e n t e s: “ P a r a e n c o n t r a r d e f e c t o s e n l a s b a r r a s d e l r o t o r r e a l i z a r u n a p r u e b a m o n o f á s i c a d e b a j a t e n s i ó n ( a p r o x i m a d a m e n t e e l 1 0 - 2 0 % d e l a t e n s i ó n n o m i n a l ) s o b r e e l r o t o r t i p o j a u l a d e a r d i l l a . L a m á x i m a v a r i a c i ó n d e c o r r i e n t e d e l í n e a a c e p t a d a s e r á < 3 % , c u a n d o e l e j e e s t á r o t a n d o a p l e n a c a r g a ” . D e l o c o n t r a r io , e l ro to r p u e d e s e r p ro b a d o d e m a ne r a s i m i la r c o n l a p r u e b a " G RO WL E R " v e r A ne xo 9 . N in g u n a d e es t a s p ru e b a s es g a r a n t i z a d a , o d e u n p r o ce d i m ie n t o no r m a l i z a d o . U n a d i f i c u l ta d e s q u e l a s b a r r a s a g r i e t a d as p u e d e n d e t ec t a r se s ó lo c u a n do e l ro to r e st á c a l i e n t e , l a g r ie t a se c i e r r a n c u a n d o e l r o to r s e e n f r í a . P u e de se r ú t i l u n h o r n o p a r a c a l e n t a r e l ro to r p o r u n co r to t i em p o a n te s d e un a p r u e b a G r o w le r .
Universidad de El Salvador UES Página 39
u ) Examinar las tapas de acero de retención o "anillos de contracción" (por l o g e n e r a l u b i c a d a s ju n t o a lo s ex t r em o s d e a l t a v e lo c i d a d d e l a j a u l a d e l r o to r p a r a co n t e n e r l a ex p a n s i ó n c e n t rí f u g a ) e n b u s c a d e s i g n o s de d i s t o r s ió n , a f lo j am i en t o o d es g a s t e . L o s an i l l o s ex t r em o s d e l o s r o t o re s a v e ce s p u e d e n f a l l a r a l s e r e x p u l s a do s po r u n m o v i m ie n t o có n i c o po r l a s a l t a s f u e r z a s ce n t r í fu g a s , u n a c o n d i c i ó n q u e d e b e s e r s o lv e n t a d a p o r r e em p l a z o e n l u g a r de s e r r e p a r a d a s . 1 . 3 . 2 . Evaluación mecánica P a r a l a e v a l u ac i ó n d e l e st a d o m ec á n i c o s e d e b e p re s t a r a te n c i ó n a l o s i g u i e n t e :
a ) En los cojinetes antifricción: La condición del lubricante, suciedad, ó x i d o o h um e d a d , c o r r o s i ó n , d ec o lo r a c ió n t é rm i c a, ro d i l l o s , p ic a d u r a s o d e s p r e n d i m i e nt o de bo l a s , re t e ne d o r es ro to s o f a l t a nt e s .
b ) En los cojinetes tipo casquete: Residuos de metal blanco o escoria, f u g a s d e a c e it e , d e s ga s t e d e a c e it e e n l o s a n i l l o s , e l a i s l am ien t o d e be e s t a r i n te g r o p a r a b lo q u e a r e l p a so d e l a c o r r i e n te e n l o s co j i ne t e s ( u s a r u n m e g a -o h m ím et r o c o n m e no s de 5 0 V d e s a l i d a , se re co m ie n d a u n a m í n i m a I R de 5 0 M Ω , n o e s n ec e s a r io la c o r r ec c i ó n d e t em p e r a t u r a ) . C o m p r u e b e e l b lo q u eo d e a ce i t e e n e l s i s te m a d e l u b r i c a c i ó n a l i n t e r io r d e l a s t u b e r í as y e l f un c i o n a m ie n to co r r e cto d e l a b o m b a .
c ) En el eje: El alineamiento (NEMA MG 1 -1993, Sección 1, Parte 4), g r i e t a s , co r ro s ió n , e sc o r i a o f r ac c i o n am i e nt o s .
d ) En los sellos: Frotamiento o desgaste, fugas, cristalizaciones o e n d u r e c i m ie n t o d e l m a te r i a l d e f ie l t ro o e l a s tó m e r o s .
e ) En los empaques : Partes endurecid as, rotas o fuera de su posición, e m p a q u e s f a lt a n t e s, e v i d e n c i a de f u g a s d e l u b r i c a n t e o c o n t am in a n t e e n l o s em p a q u e s .
Universidad de El Salvador UES Página 40
g ) En la estructura o carcasa : Corrosión, el buen estado de la soldadura, b l o q u e o d e d r e n a je s , re s p i r a d o re s o c a n a l e ta s d e a i re p a r a l a v e n t i l a c ió n .
h ) La condición de los accesorios : Calentadores, termostatos, etc.
i ) El Reemplazo o reutilización de cojinetes : Muchos usuarios que envían s u m o to r a l t a l l e r d e r e p a r a c ió n co n s id e r a n u n a b u e n a p rá c t i c a e l r e em p l a z o d e lo s co ji n e t e s e n c u a l q u i e r r e v i s ió n , i n d e p e n d i en t e m e n t e d e l a re p a r a c ió n q u e s e l l ev e a c a b o . C u a nd o lo s c o m p o ne n t e s g r a n d e s y c o s to so s e s tá n i n v o l u c r a d o s , t a l e s co m o c o j i n et e s d e ro d a m i e n to s a x i a l e s , l as l im i t a c io n e s f i n a n c i e r a s e s tab l e c e n s i e s po s i b l e m a n t e ne r l o s co j i n e t es e x i st en t e s e n s e rv i c io , es o r e q u i e re u n a c u i d a d o s a e v a l u a c ió n d e l a co n d i c i ó n d e l o s co j i ne t e s . P a r a e l lo , e l t a l l e r de r e p a r a c i ó n a t r a v é s d e lo s p r o v ee d o re s o f a b r i c a n te s de b e o b te n e r d o c u m e n t o s d e i n v e st i g a c i ó n de l a s c a ra ct e r í s t i c as d e lo s c o j in e t e s . E n l a s i n v e s t i g ac i o n es es t á n d e f i n i d a s l o s d ia g n ó s t i co s t a le s co m o ; e l f l u j o d e co r r i e n te e n e l e je , l a c a r g a d e em p u j e i n a d e c u a do , fa t i g a , f a l t a d e l u b r i c a c i ó n , u o t ro s de f e c to s .