ESTUDIO PREDICTIVO DE MOTORES DE INDUCCIÓN POR ANÁLISIS DE FIRMA ESPECTRAL

El motor de inducción presenta en la corriente consumida un espectro de frecuencias que podemos llamar la “firma” del motor. Es una característica única y cuyos puntos salientes dependen de sus características constructivas como número de ranuras en el estator, número de barras en el rotor, número de pares de polos, disposición física de arrollamientos, resbalamiento bajo carga y también refleja aspectos de la máquina accionada y del tipo de acoplamiento (directo, poleas, engranajes, etc.).

Esta técnica de análisis está presente desde fines de la década del 80 del siglo pasado pero hoy en día se está popularizando por la disponibilidad de equipamiento capaz de realizar de manera sencilla y eficiente este tipo de estudios. L-COR Consultora está ahora ofreciendo este servicio de análisis y lo recomienda a su distinguida clientela para hacer el seguimiento predictivo en los motores de accionamiento que se consideren críticos o fundamentales para el proceso productivo. En general lo recomendamos para todo motor que supere los 150-200hp por el impacto económico tanto de una reparación en sí como por el lucro cesante que una salida de servicio intempestiva pueda producir. Un registro de la firma espectral de la corriente con el motor sano y bajo condiciones normarles de carga permite generar un registro que sirva de referencia y con el cual comparar mediciones futuras.

Esta técnica permite detectar de manera temprana fallas incipientes que son asintomáticas para los métodos tradicionales de mantenimiento (análisis de aislación, índices de polarización, control de vibraciones mecánicas, etc.). Las fallas que se pueden prever son roturas en barras retóricas, desalineado de rotor y estator, excentricidad en el entrehierro, cortocircuitos parciales en estator o rotores bobinados, desgaste de rodamientos, etc.

También sirve para detectar este tipo de fallas en motores que ya presentan anomalías aunque es más eficiente el análisis si se cuenta con un registro previo del mismo motor sano. Por eso nuestra recomendación de iniciar un registro de los motores que sean gravitantes para el cliente tanto por su impacto económico como inversión en sí como por su incidencia en el proceso predictivo.

Este tipo de estudio tiene la gran ventaja que no requiere sacar de servicio al motor para realizarlo. Se hace con la máquina en servicio y no requiere ni interrumpir la alimentación, ni desacoplar la máquina o el desarmado del motor. Sí se requiere cierta información constructiva que es conveniente levantar durante el mantenimiento regular del motor y por única vez, como ser el número de ranuras del estator y el número de barras del rotor. Estos 2 datos y los datos de la placa es toda la información previa que se requiere para tener una buena capacidad de análisis de la firma espectral de nuestra máquina.

El estudio consiste en hacer una lectura de la tensión de alimentación al motor para tener en detalle
la forma de onda, su contenido de armónicos particular y la distorsión armónica total (THU%) y la firma espectral de la misma. En simultáneo se hace un registro de las 3 corrientes de alimentación del motor y la lectura de la forma de onda de una de las corrientes mediante un osciloscopio digital y el espectro de frecuencias de esta onda. Durante el tiempo de toma de estos registros se lee la velocidad de rotación del motor y se la compara con la frecuencia real de alimentación que queda registrada tanto al tomar lectura de la tensión de alimentación como de la corriente de carga. Comparando los valores de frecuencia real de alimentación y velocidad de rotación real del motor podemos obtener el resbalamiento de la máquina al momento de la toma de muestras. Con estas lecturas podemos hacer un análisis detallado de la firma espectral del motor y evaluar su estado. Si se trata de un motor sano esta firma espectral sirve de base para el estudio predictivo cíclico y así llevar, junto con los estudios periódicos de análisis del aislante, un registro exhaustivo del estado general de la máquina. Esto permitirá tomar las medidas correctivas necesarias cuando las anomalías comiencen a manifestarse y de esta manera evitar paradas imprevistas de la producción o daños irreparables al motor propiamente dicho.

Todos los estudios a realizar con esta técnica incluye una charla descriptiva del procedimiento y los principios teóricos sobre los que se basa destinada al personal del cliente para familiarizarlo con este estudio y la practicidad del mismo como procedimiento predictivo.