Apresentacao Fluke Seminario Motores e Variadores de Velocidade
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Fluke:Medidasparaaresoluodeproblemasemmotoresevariadoresdevelocidade
4/19/2013
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Mejores prcticas de medida para localizar averas en motores y accionamientos
Roberto PoyatoTechnical Sales Manager IbericaPower Quality Senior Product Specialist - EMEA
Licenciado en Ciencias Fsicas Especialidad ElectrnicaExperiencia de ms de 20 aos en mantenimiento, equipos electrnicos e instalaciones de potencia
[email protected].: 91 8060553
Ponente
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ndiceIntroduccin
Principios del variador de velocidad
Medidas bsicas y seguridad
Medidas en la entrada
Medidas en el variador de velocidad y
en su salida
Medidas en el motor / tren de
transmisin
Introduccin
Los motores utilizan el 65% de toda la energa producida.La reduccin del tiempo de inactividad de los motores es un esfuerzo que compensa
Una mayor capacidad de localizacin de averas en su planta supone un mayor tiempo de actividad.
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Su tiempo: un recurso valioso
Por qu es importante para su trabajo la localizacin y el diagnstico de averas en motores?
Cmo gestiona su organizacin los problemas en motores en la actualidad?
Mdulo A: Principios del variador de velocidad
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Tecnologa del inversor
CA rectificada a CC Se filtra el rizado o ruido residual Tensin CC y transistores para la modulacin por ancho de pulso de la salida Produce una seal de salida con modulacin por ancho de pulso (PWM), con control
de tensin y frecuencia El motor produce par y movimiento controlando la carga mecnica
1er Paso, conversin CA a CC
La tensin alterna trifsica se rectifica a una tensin CC constante
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2o Paso, tensin CC con modulacin por ancho por pulso
El control del tiempo deencendido/apagado de una serie detransistores genera una forma de onda desalida con modulacin por ancho de pulso
3er Paso, el motor produce par y movimiento
Conversin de tensin trifsica de entrada a CC seguida de modulacin por ancho de pulso de la tensin CC para producir una forma de onda de salida trifsica controlada para accionar el motor
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Instalacin de motores
Las condiciones varan en cada caso
Tensin de suministro nominal
Desequilibrio de tensin
TransitoriosArmnicosFactor de
potencia
Desequilibrio de tensinDesequilibrio de corrienteCorriente Sigma y corriente PESeales de controlTransitorios de salidaPerturbacionesArmnicosRelacin tensin-frecuenciaApagado para diagnstico
Sobrecarga del motorFuncionamiento en monofsicoFallos en los rodamientosDesalineacinDesequilibrioHolgurasFallos del aislamientoTensin del eje y corrientes en los
rodamiento
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Clasificacin de seguridad de las herramienta de medida. IEC61010-1 o EN61010-1
CAT I
Equipos electrnicos protegidos, como la seccin de alta tensin de una copiadora.
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CAT II
Cargas conectadas a bases de alimentacin, como aparatos domsticos y herramientas porttiles.
CAT III
Distribucin trifsica, como cuadros de distribucin y motores polifsicos en instalaciones fijas.
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CAT IV
Alimentacin trifsica en la acometida de la red.
Certificacin del instrumento de medida
Certificaciones UL, CSA, VDE, TV, o MSHA
Se ha verificado el instrumento por un organismo independiente o simplemente se ha diseado para cumplir IEC 61010?
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Sistemas trifsicos en entornos de Cat III
Confirmar que el instrumento para las pruebas tiene la categora adecuada para el uso. los accionamientos normalmente se consideran CAT III
Utilice equipos de proteccin personal adecuadossiempre.
Combinar instrumentos de CAT III con accesorios de categora inferior.
Cortocircuitar puntos de prueba con tensiones de referencia diferentes con un dispositivo de entrada multicanal no aislado con tierra comn.
Sujetar el medidor durante las pruebas.
Apyelo o culguelo.
Aspectos a verificar Aspectos a evitar
Equipos de proteccin personalUtilice equipos de proteccin personal segn la norma NFPA70E
..Consejo: Si bien hay muchos
medidores " sin contacto " que no requieren la conexin directa a los
contactos, esto no exime del uso de los Equipos de Proteccin Personal adecuados de a cuerdo a la zona de
trabajo
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Mdulo B-Introduccin a las medidas en la entrada
Introduccin a las medidas en la entrada
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Qu son la tensin, corriente y frecuencia nominales del suministro?
La tensin, la corriente y la frecuencia nominales del suministro son las caractersticas de la tensin suministrada al variador de velocidad del motor bajo condiciones operativas normales.
Medida de la tensin, la corriente y la frecuencia del suministro
Utilice un analizador de calidad elctrica conectado a la entrada del variador de velocidad.
Mida primero en el lado de entrada del variador, posteriormente si es necesario en la entrada del servicio.
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Interpretacin de la tensin, la corriente y la frecuencia del suministro
Una medida fuera del rango del 10% del valor nominal significa que hay potencialmente un problema con la tensin de suministro durante el periodo de medicin.
Conecte un analizador de calidad elctrica para el registro de la tensin a largo plazo Posteriormente, compruebe el desequilibrio.
Ventajas del diagnstico Se llega ms rpido
a la solucin del problema.
Se evita la molestia de que un fallo por baja tensin en la entrada del inversor haga saltar la proteccin.
Se evitan daos al variador de velocidad del motor.
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Qu es el desequilibrio de tensin y corriente?
Se produce cuando las tensiones o las corrientes trifsicas difieren en magnitud.Un desequilibrio del 2 al 3 % de tensin tiene el potencial de causar problemas de accionamiento
Aspe
ctos
ava
nzad
os
Medida del desequilibrio
Utilice un analizador de calidad elctrica trifsico correctamente conectado al suministro de entrada del variador de velocidad del motor.
Mida las tres fases simultneamente para evaluar el impacto de los cambios de carga
Aspe
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Medida manual del desequilibrio
Utilice un multmetro digital para medir cada fase de la entrada del variador de velocidad del motor.
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Clculo manual del desequilibrio% desequilibrio = (desviacin mx. del valor promedio de V o I) / valor promedio de V o I) x 100.
Ejemplo:30 + 35 + 30 = 95
95/3 = 31.7 corriente promedio
35 - 31.7 = 3.3 desviacin mxima
3.3/31.7 = .104
.104 x 100 = 10.4% desequilibrio de corrienteAsp
ecto
s av
anza
dos
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Interpretacin del desequilibrio
Un desequilibrio de tensin superior al 2% es potencialmente problemtico. Un desequilibrio de corriente superior al 6% es potencialmente problemtico. A continuacin, compruebe la existencia de transitorios.
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Ventajas del diagnstico
Se evitan situaciones de fallo por sobrecorriente que pueden provocar el disparo de la proteccin.
Se evitan temperaturas elevadas en el motor.
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Qu son los transitorios?
Un transitorio es una tensin temporal indeseada en un circuito elctrico. Los transitorios pueden presentar una amplia gama de formas de onda,
amplitudes y duraciones.
Medida de Transitorios
Utilice un analizador de calidad elctrica trifsica que cuente con la funcin de captura de transitorios seleccionada y ajuste el valor de captura por encima de los 50 V de la tensin nominal.
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Interpretacin de los Transitorios
Los Transitorios > 50 v por encima de la tensin nominal son potencialmente problemticos.
Si no mide ningn transitorio, mida durante un periodo de tiempo ms largo.
Ventajas del diagnstico Se prolonga la vida til tanto del motor
como de su variador de velocidad. Se evita que disparen los circuitos de
proteccin contra sobretensiones. La identificacin de transitorios ayuda a
aislar fallos en el cableado de las instalaciones.
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Qu son los armnicos?
Los armnicos son componentes de frecuencia mltiplo de la forma de onda fundamental.
P. ej., el tercer armnico de 50 Hz es 150 Hz. El quinto armnico de 50 Hz es 250 Hz.
Aspe
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os
1 32 4Ordenarmnico
6...
Ampl
itud
5
Fourier
Tbase=20 ms fbase=50 HzComponentes senoidales
de frecuencia k50
Seal no senoidal
C1 C3C2 C4 C5
Descomposicin Serie de Fourier
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Amplitud relativa (Uh) de cada armnico con relacin a la tensinfundamental (U1)
Valor rms de cada armnico
Distorsin armnica total1
40
2h
2h
U
UTHD
==
Medida de los armnicos, THD, FD
Factor de Distorsin TotalRMS
hh
U
UFD
==40
2
2
EVALUACION
Globalmente
Individualmente
Con Uh el valor rms correspondiente al armnico h
Tensin senoidal cuya frecuencia es un mltiplo entero de la frecuencia fundamental de la tensin de alimentacin
Tensin armnica
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Medida de los armnicos
Utilice un analizador de calidad elctrica para medir los armnicos. Mida tanto los armnicos de tensin como de corriente
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Interpretacin de los armnicos
Un THD (distorsin armnica total) en tensin superior al 6% es potencialmente problemtico.
Si el THD es superior al 6%, identifique qu armnicos son ms prominentes. Es normal cierta distorsin armnica de corriente Posteriormente, compruebe el factor de potencia.
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I Las corrientes armnicas tienden
a circular a travs de una fina corona externa del conductor, reduciendo la seccin eficaz del mismo, y provocando, en definitiva, su sobrecalentamiento.
1 amperio del armnico de orden n provoca un calentamiento n2veces superior al de la misma corriente de la componente fundamental
Este sobrecalentamiento es patente en conductores, maquinas elctricas y protecciones
Efecto Skin
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Problemas asociados a loslos armnicos
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Disparo intempestivo de las protecciones Las protecciones magnetotrmicas disparan de forma
intempestiva ante presencia de armnicos, aunque la corriente no exceda del valor de disparo, por dos posibles motivos:
Disparo trmico por sobrecalentamiento excesivo de la bilmina por el efecto skin
Disparo magntico por el excesivo valor de pico de la corriente
Las protecciones diferenciales disparan de forma intempestiva ante la presencia de armnicos, porque las corrientes armnicas encuentran en las:
- capacidades parsitas de la electrnica de entrada de las cargas no lineales- y en los filtros capacitivos de dichos dispositivos
una derivacin de muy baja impedancia a tierra. Hay que tener en cuenta que la impedancia de un condensador disminuye de forma inversamente proporcional con la frecuencia:
Z = 1/C = 1/(2fC) si f entonces Z
Problemas asociados a loslos armnicos
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Corrientes armnicas en el neutro L2L1 L3Para cada instante t, la
suma de las tres corrientes fundamentales se anula
Para cada instante t, la suma de las tres corrientes triplen se refuerza en el neutro dando lugar a corrientes iguales o mayores a las de las fasesLo producen los armnicos de secuencia cero (3 y sus mltiplos)
N
IL1
IL2IL3
IN
En todo momento,IN = IL1 + IL2 + IL3(1 ley de Kirchoff)
Problemas asociados a loslos armnicos
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Resonancia en las bateras de condensadores Los condensadores no generan armnicos (son cargas lineales), pero forman
circuitos resonantes L-C con la inductancia del transformador de la instalacin La caracterstica de un circuito resonante es la de amplificar las corrientes
cuya frecuencia coincide con la frecuencia de resonancia del circuito L-C:
Si en la instalacin hay corrientes armnicas a la frecuencia de resonancia, se amplificarn de forma desproporcionada, provocando la apertura de las protecciones de la batera de condensadores, o su explosin
Iarm
LC21fr =
C
LIarm
Problemas asociados a loslos armnicos
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Ventajas del diagnstico Se evitan costes de reparacin
derivados de una distorsin armnica excesiva.
Se evita el sobrecalentamiento de los transformadores.
Se evita el sobrecalentamiento de los motores.
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Qu es el factor de potencia?
La energa es la capacidad para realizar trabajo. La potencia es la energa / tiempo. El factor de potencia es la relacin de la potencia activa (W) utilizada en un
circuito de CA con respecto a la potencia aparente (VA) entregada al motor.
Medida del factor de potencia
Utilice un analizador de calidad elctrica trifsica ajustado para Potencia y Energa con sondas de tensin y corriente conectadas empleando la polaridad correcta y con la flecha (en las sondas de corriente) apuntando hacia la carga que se est midiendo.
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Interpretacin del factor de potencia
Un factor de potencia inferior a 1 indica que el circuito no est funcionando con plena eficiencia.
Una medida inferior a 0,9 indica un problema potencial. Aunque un factor de potencia inferior a 0,9 puede ser aceptable en algunas
condiciones.
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Penalizaciones por factor de potencia
Factor de Potencia
Nuevas tarifas de la energa reactiva para el 2010, de acuerdo al BOE 31/12/2009
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Ventajas del diagnstico La identificacin y la correccin de
un factor de potencia bajo ahorra dinero en la factura elctrica.
Se evitan las cadas de tensin y el sobrecalentamiento al identificar las limitaciones en la capacidad de la instalacin.
Prdidas de energa
Las corriente armnicas generadas por la electrnica de potencia, desequilibriosde tensin y corriente o una seccin inadecuada del cableado pueden dar lugar eun incremento de las prdidas energticas a lo largo de los cables que alimentanel variador de velocidad, estas prdidas dan lugar a un incremento del calorgenerado en los cables y una factura elctrica mayor.
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Ahora Fluke puede medir estas prdidas de energa y cuantificarlas a niveleconmico utilizando el nuevo analizador de energa y Calidad Elctrica Fluke435 SII que implementa algoritmos de Potencia unificada patentados por laUniversidad politcnica de Valencia
Prdidas de energa
Dnde instalar el Fluke 435 SII es un asunto de comprender lso dos modos de clculo: a) Modo automtico. 435 SII calcula la parametrizacin del cableado asumiendo unas
prdidas en potencia activa del 3%b) Modo manual. Se debe introducir manualmente la longitud y seccin del cableado
Prdidas de energa
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Prdidas de energa
Potencia activa kwatios
Pot. reactiva (no til)
Pot. asociada a desequilibrios
Pot. asociada a armnicos
Coste total de las pridas por hora y ao
Corriente por el neutro
Conocido el cableado y el coste del kWh (hasta 4 tarifas diarias diferentes) elFluke 435 SII mostrar las prdidas de energa a lo largo de los cables asociadasa la potencia activa, reactiva, armnica y desequilibrio y corrientes por el neutro ysu coste econmico por hora y al ao.
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Se identifican las prdidas de energa y su origen en los cables
Se proporciona el coste econmico asociado a las prdidas
Proporciona una informacin muy valiosa para buscar la solucin adecuada (bateras de condensadores, filtros activos o pasivos, etc.)
Ayuda a la empresa a reducir los costes y mejorar la eficiencia energtica
Ventajas del diagnstico
Inrush current during start-up
Many times, protections trigger at start up of machines due excessive initial currentor inrush current. Many motor drives can be programmed in order to provide a softstart demanding current progressively and avoiding that inrush current that couldtrigger the protection. Checking the proper soft start of motor drives is quite simple.
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Inrush current during start-up
In order to analyze the start up of the system we have several possible options.One is to program the Power Analyzer to perform an inrush test providing RMStrends. The other one is simply to register continuously the voltage and currentwaveforms during the start up in order to see the instantaneous values.
Inrush current during start-up
Check the peak currents and their duration. Use the cursor for readout ofmomentary values. Check if fuses, circuit breakers, and conductors in the powerdistribution system can withstand the inrush current during this period. Check alsoif phase voltages stay stable enough.
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Inrush current during start-up
Use the new Power Wave function of Fluke 435 SII in order to record continuouslyvoltage and current waveforms up to 5 minutes. Check voltage and current waveformsalong time, use cursors to measure instantaneous values and find transients ordisturbances that could trigger the protection.Waveforms can provide a very detailed information about he behavior of the system!
Diagnostic benefits Identifying high peak currents reduces the
risk of circuit breakers tripping unexpectedly.
Measuring Inrush Current can help in setting trip levels since the Analyzer simultaneously captures Inrush Current and Voltage Trends.
Long time waveform registers will help understanding random problems associated to protections + motor drives, which could be really difficult to show in another way.
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Mdulo C-Mdulo de medidas en el variador de velocidad y en su salida
Introduccin medidas del accionamiento y de salida
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Qu es el bus de CC?
El bus de CC funciona como una tensin intermedia Tensin continua (CC) obtenida a partir del rectificador de CA Suministro de energa constante al circuito inversor
Medida de la tensin del bus de CC
Mida la tensin del bus de CC en el terminal + y -. Osciloscopio porttil Acoplamiento de entrada de CA o CC para medir las tensiones absolutas o la
tensin de rizado Asegrese de que el osciloscopio y la sonda tengan la categora adecuada para
medir el nivel de tensin
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Interpretacin de las medidas en el bus de CC
La tensin del bus de CC es ~1,414 x la tensin de lnea RMS Si los picos de la ondulacin tienen un nivel repetitivo diferente, esto es un
posible indicador de que uno de los diodos del rectificador est daado. Si el rizado de tensin es superior a 40 V, esto puede ser el indicio de fallo en
condensadores o que el variador es pequeo para el motor alimentado.
Qu es el desequilibrio de tensin?
Se produce cuando las tensiones trifsicas difieren en magnitud
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Medida del desequilibrio de tensin
Mida la tensin (Vpwm) en cada terminal en la salida del variador de velocidad A continuacin, compruebe la tensin en los terminales del motor Cualquier desequilibrio podra ser problemtico para el motor
La medida de la tensin de salida que proporciona un variador de velocidad, tal como la ve el motor, no es una labor sencilla. Aqu se muestran unos ejemplos de la lectura para un variador de velocidad el cual indica una tensin de salida de 144V.
Las lecturas pueden variar considerablemente se debe usa la funcin Vpwm
Medida del desequilibrio de tensin
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Clculo del desequilibrio de tensin
% Desequilibrio de tensin (V) = (desviacin mx. respecto a V promedio/V promedio) x 100
Ejemplo
Interpretacin de las medidas del desequilibrio de tensin
Un desequilibrio superior al 2% es problemtico. Esta medida descarta el sobrecalentamiento del motor debido a
un desequilibrio de tensin. No se pueden descartar otras causas de sobrecalentamiento. Posteriormente, compruebe el desequilibrio de corriente.
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Ventajas del diagnstico Se evita que se produzca
un desequilibrio de corriente.
Se evita el disparo de la proteccin debido a la sobrecarga de corriente.
Se evitan temperaturas elevadas en el motor.
Qu es el desequilibrio de corriente?
Se produce cuando las corrientes trifsicas difieren en magnitud
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Medida del desequilibrio de corriente
Utilice un osciloscopio con sondas de corriente en los tres terminales de salida del variador de velocidad para medir el consumo de corriente en cada terminal.
Clculo del desequilibrio de corriente
% desequilibrio de corriente (I) = (desviacin mx. de I media/I media) x 100
Ejemplo
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Interpretacin de las mediciones de desequilibrio de corriente
Un desequilibrio de corriente mayor de un % reducido habitual, debe ser investigado en profundidad.
El desequilibrio en corriente en un motor trifsico no debera ser superior al 10% Verificar cortocircuitos entre devanados o derivaciones de fase a tierra.
Ventajas de diagnstico
Se evita que salte la proteccin de fallo de sobrecarga de corriente.
Se evitan temperaturas elevadas en el motor.
El desequilibrio de corriente puede dar lugar a devanados quemados
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Qu son la corriente sigma y la corriente PE (tierra protectora)?
Sigma: la suma de la corriente de las tres fases. PE: corriente acoplada capacitiva a travs de la tierra protectora (masa). Idealmente, la fuga debe ser baja, las corrientes de fuga mayores pueden
provocar arcos elctricos en las pistas de los rodamientos
Aspe
ctos
ava
nzad
os
Medida de la corriente sigma
Osciloscopio con pinza de corriente. Los multmetros no suelen tener un ancho de banda suficiente.
Conecte la pinza alrededor de los tres conductores conectados a los terminales del motor.
Aspe
ctos
ava
nzad
os
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Medicin de la corriente PE (tierra protectora)
Osciloscopio Medida en el cable de tierra.
Aspe
ctos
ava
nzad
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Interpretacin de la corriente sigma y la corriente PE
La corriente sigma y/o PE fluyen por los rodamientos y el eje. Corrientes de 3 a 6 amperios pueden ser normales Filtros EMI, ferritas, chokes pueden reducir estas corrientes Transformadores de aislamiento en la entrada del variador impiden que las
corrientes de fuga se propaguen aguas arriba
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Ventajas del diagnstico
Se evitan los daos a los rodamientos causados por corrientes de fuga
Ondulaciones en la pista de un rodamiento causadas por corrientes en los rodamientos.
Fotografa cortesa de Electro Static Technology.
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Qu es una perturbacin?
Las perturbaciones de las seales son desviaciones en la integridad de la seal inducidas en las redes de seales digitales de baja tensin.
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Medicin de perturbaciones
Busque perturbaciones que tengan relacin con otros dispositivos en la planta.
Aparece el problema en nuestros sistemas cuando se conecta una carga de gran potencia en otro lugar de la planta?
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Interpretacin de las mediciones de perturbaciones
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Ventajas del diagnstico Se evitan los problemas
aleatorios en las seales. Se identifican problemas
elctricos y de cableado en otras partes de la planta.
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Qu son los reflejos de salida?
Reflejos: Se produce a consecuencia de una falta de coincidencia de impedancia
o cambios en las impedancias del circuito. Tienen una amplia gama de formas de onda, amplitudes y duraciones. Se muestran como picos en la pantalla de un osciloscopio.
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Medicin de reflejos de salida
Los transitorios de salida rpidos y los reflejos en una forma de onda con modulacin por ancho de pulso slo pueden medirse con un osciloscopio.
Los multmetros no son suficientemente rpidos Conecte el osciloscopio en los terminales del motor
Interpretacin de las medidas de reflejos de salida
Reflejos o transitorios > 50% de la tensin nominal son problemticos. Tensin CC de conmutacin rpida de IGBT (dV/dt). Reflejos de la seal modulada por ancho de pulso (PWM) como resultado de
un cable demasiado largo. Asegrese de que el nivel no supere la categora de aislamiento del motor
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Ventajas del diagnstico Se prolonga la vida til
del variador de velocidad y del motor.
Se reduce el potencial de rotura del aislamiento del devanado
Se evita que salten los circuitos de proteccin de sobretensin.
Qu es la relacin voltios-hercios?
La relacin de tensin a frecuencia determina la cantidad de par producido por un motor de induccin de CA.
Al mantener constante esta relacin, el campo magntico en el interior del motor se mantiene a un nivel constante lo cual produce un par constante.
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Medida de la relacin voltios-hercios
Multmetro digital con opcin Vpwm u osciloscopio con funcin pwm. Vpwm: Refleja la amplitud de la tensin de la componente fundamental Utilice la pinza de corriente para medir la frecuencia
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Interpretacin de las medidas de la relacin voltios-hercios
Si la relacin V/Hz es correcta pero la velocidad est desactivada, compruebe el programa del variador
Una relacin V/Hz incorrecta puede dar lugar a problemas: calentamiento, prdida de par, inestabilidad, fluctuaciones.
A bajas frecuencias la tensin de salida debe ser reducida
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Ventajas del diagnstico
Se reduce el calentamiento excesivo.
Se evita una prdida de par.
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Mdulo D -Introduccin a las medidas en el motor y en el tren de transmisin
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Introduccin a las medidas en el motor y en el tren de transmisin
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Fundamentos del motor
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Qu es un motor sobrecargado?
Una carga excesiva en un motor produce una sobrecarga.Estadsticamente, el 30% de los fallos en motores es debido a sobrecargas.
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Medida de un motor con sobrecarga
Utilice un multmetro digital con un sonda amperimtrica o una pinza amperimtrica para medir la corriente en cada una de las fases individuales del motor mientras el motor funciona a plena carga.
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Interpretacin de las mediciones de sobrecarga del motor
Compare la corriente medida con los valores de Amperios a Plena Carga * Factor de Servicio de la placa de caractersticas del motor.
Posteriormente, compruebe el funcionamiento monofsico.
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Ventajas del diagnstico
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Se ampla la vida del motor. Se evita un fallo catastrfico. Se reduce tanto el tiempo por
inactividad y como las prdidas econmicas.
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Qu es el funcionamiento monofsico?
Se produce cuando hay un fallo en una de las fases de un motor trifsico.El trabajo en modo monofsico supone el 14% de todos los fallos de los motores
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Verificacin del funcionamiento monofsico
Utilice un multmetro digital con una sonda amperimtrica o una pinza amperimtrica para medir la corriente en cada una de las fases individuales del motor mientras el motor funciona a plena carga.
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Interpretacin de las medidas de funcionamiento monofsico
Simple! Si no hay corriente en una fase del motor, esto indica que tiene un motor que funciona en monofsico.
A continuacin, compruebe el estado de funcionamiento de los rodamientos.
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Ventajas del diagnstico
Se ampla la vida del motor. Se evita un fallo catastrfico. Se reducen el tiempo de inactividad
y las prdidas econmicas.
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Comprobacin del cableado del motor Problema potencial:
cables del motor o conexiones entre el variador y el motor
Compruebe el correcto apriete de los terminales de los cables en el motor
Realice pruebas de resistencia de aislamiento en cables y conexiones
Compruebe la resistencia del devanado
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Aislamiento del devanado del motor El desequilibrio de corriente
puede estar producido por un mal cableado o problemas de aislamiento en el motor.
Para comprobar si el motor tiene problemas de aislamiento, desconecte el motor y realice una prueba de resistencia de aislamiento.
Podemos hacer una prueba de aislamiento del motor detallada retirando los puentes de interconexin delta/del interior de la caja de terminales del motor
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Qu es la rotura del aislamiento?
Se produce cuando el aislamiento entre los devanados del motor se deteriora, produciendo un cortocircuito en stos.
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Medicin de la rotura del aislamiento
Utilice un medidor de resistencia de aislamiento para medir la resistencia de aislamiento de los devanados de cada fase del estator del motor respecto de tierra.
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Interpretacin de las medidas del aislamiento
Busque un valor de resistencia de >1 megaohmio por kilovoltio. Mejor si forma parte de un programa de mantenimiento peridico Posteriormente, compruebe la tensin del eje y las corrientes a travs de
los rodamientos.
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Ventajas del diagnstico Se evita un fallo
catastrfico del motor. Se evitan el tiempo de
inactividad y las prdidas econmicas.
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Qu es la tensin de eje?
Las tensiones PWM (modulacin por ancho de pulso) de alta frecuencia dan lugar al acoplamiento capacitivo entre el estator y el eje.Cuando la tensin en el eje del motor supera la capacidad de aislamiento del rodamiento, la corriente circula a travs del rodamiento.
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Medida de la tensin de eje
Utilice un osciloscopio y una escobilla de carbono o sonda de hilos trenzados para medir la tensin entre la tierra del cuerpo del motor y el eje de transmisin.La mayora de los motores de induccin estn diseados para presentar una tensin en eje < 1 Vrms[http://www.est-aegis.com/shaft-voltage-probe.htm]
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Interpretacin de las medidas de tensin de eje
Busque una tensin de eje superior a 8 voltios. Cuanto mayor sea esta tensin mayor ser la corriente por chispas y mayor
ser el dao al rodamiento. En estos casos se podra reducir la frecuencia de conmutacin del variador o
utilizar un sistema de puesta a tierra del eje.
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Ventajas del diagnstico Se ampla la vida
del rodamiento. Se evitan el tiempo
de inactividad y las prdidas econmicas asociadas.
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Qu son los fallos de los rodamientos?
Un rodamiento con problemas proporciona una eficiencia reducida. 13% de los fallos en motores estn causados por problemas en los rodamientos >60% de los fallos mecnicos en una instalacin son causados por desgaste en
los rodamientos.
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Pista del rodamiento
Daos
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Medida de los fallos en los rodamientos
Utilice un termmetro IR o una cmara termogrfica para comparar elrodamiento sospechoso con uno que sabemos con certeza que est en buenestado.
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Se recomienda la sustitucin del rodamiento cuando la diferencia de temperatura sea superior a 10 C.
Posteriormente, compruebe la existencia de un mal alineamiento.
Interpretacin de las medidas en rodamientos
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Ventajas del diagnstico Se evita el sobrecalentamiento y
el fallo del motor. Se reducen el tiempo
de inactividad y las prdidas econmicas.
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Qu es el desalineamiento?
En los trenes de transmisin de los motores, se produce la alineacin perfecta cuando la lnea central de dos ejes acoplados coincide.
Cuando no coinciden, existe desalineamiento.
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Medida del desalineamiento
Utilice un analizador de vibraciones para identificar el problema de vibracin En caso de desalineamiento, utilice un comparador o un dispositivo de
alineacin lser para realinear correctamente el dispositivo.
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Interpretacin de las medidas de desalineamiento
El Fluke 810 facilita esta parte. El 810 compara los datos de vibracin con una amplia base de datos
para generar un anlisis.
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Ventajas del diagnstico Se evita el sobrecalentamiento
y el fallo del motor. Se reducen el tiempo de inactividad
y las prdidas econmicas.
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Qu es el desequilibrio?
Se produce cuando el centro de la masas del sistema no se localiza sobre el eje de rotacin.
Genera vibracin.
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Medida del desequilibrio
Utilice el analizador de vibraciones Fluke 810 para medir el desequilibrio.
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Interpretacin de las medidas de desequilibrio
El Fluke 810 hace la interpretacin por usted, utilizando su amplia base de datos de perfiles de vibracin.
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Ventajas del diagnstico Se reduce el desgaste
mecnico del motor Se evita el
sobrecalentamiento y el fallo del motor.
Mejora la eficiencia, se reduce el consumo energtico
Se reducen el tiempo de inactividad y las prdidas econmicas.
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Qu son las holguras?
Cuando existe un espacio excesivo entre las diferentes piezas decimos que existe un problema de holguras.
Pueden existir holguras en piezas elementos rotatorios pero tambin en componentes no rotatorios o normalmente partes fijas
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Medida de las holguras
Utilice el analizador de vibraciones Fluke 810 para medir las holguras.
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Interpretacin de las medidas de holguras
El Fluke 810 hace la interpretacin por usted, utilizando su amplia base de datos de perfiles de vibracin.
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Ventajas del diagnstico
Se evita el desgaste o daos prematuros
Se evita el sobrecalentamiento y el fallo del motor.
Se reducen el tiempo de inactividad y las prdidas econmicas.
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Conclusin de la formacin
Calidad elctrica en la entrada con el Fluke-435
Variador de velocidad y su salida con el ScopeMeterFluke-190 Serie II
Carga del motor y resistencias del devanado con el multmetro digital Fluke-289
Temperaturas del aislamiento del motor y del ncleo con el Fluke-1507 y cmaras termogrficas
Vibracin mecnica con el Fluke 810
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Gracias por su tiempo
Le deseamos el xito en el mantenimiento de sus motores y accionamientos