Una forma sencilla de aumentar significativamente el torque

El desafío de producir un alto torque surge a menudo en el diseño de la industria de manejo de materiales. 

Una de las mejores soluciones a este problema es el uso de un reductor en combinación con un motor estándar. 

Un reductor de engranajes puede multiplicar torque impulsado por 100 veces o más, dependiendo de la selección del diseño. Si se selecciona adecuadamente la combinación de un reductor de engranajes y el motor puede resultar en un paquete de accionamiento de alto par de torsión a un bajo costo.

En términos más simples, un reductor sirve para tres propósitos principales: Se reduce la velocidad, se aumenta el par y también se puede cambiar el eje de rotación. Algunas aplicaciones tienen limitaciones de espacio que requieren un cambio de 90º en el eje de accionamiento. Los reductores de ángulo recto son una solución cuando el espacio es reducido.

Un paquete bien diseñado es aquel que maximiza el rendimiento general de la aplicación. El reductor debe tener el tamaño correcto y la velocidad de salida adecuada para permitir que el motor funcione en su intervalo de velocidad y prestación más eficiente. Un reductor facilita que el motor entregue su velocidad y potencia nominal; a su vez entregue el torque necesario para el eje accionado.

En bajas velocidades y alto par la solución es un reductor. Dentro de las industrias que utilizan aplicaciones con reductores podemos encontrar de Agregados, Minera y Cementera, la razón de esto, es que estas aplicaciones requieren frecuentemente alto par de funcionamiento a velocidades relativamente bajas. Cuando usted esté involucrado en el diseño de una solución de accionamiento mecánico para aplicaciones de baja velocidad y alto par, tenga en cuenta todas las ventajas que un reductor puede proporcionar.

Fuente: ABB Colombia

Detector de Paso de Corriente Eléctrica

Mediante un equipo portátil conocido como Detector de Paso de Corriente Eléctrica, se detecta el paso de corriente en los rodamientos de motores eléctricos. El paso de la corriente eléctrica es el resultado de las tensiones del eje del motor que descargan a tierra a través del rodamiento, provocando erosión eléctrica, la degradación del lubricante y, en último término, la falla del rodamientos. 

Los motores eléctricos son más susceptibles de sufrir erosión eléctrica en los rodamientos cuando están controlados por un motor de frecuencia variable. Incorporado a un programa de mantenimiento predictivo, el Detector de Paso de Corriente Eléctrica, ayuda a detectar los rodamientos más susceptibles a la falla, evitando significativamente la parada no planificada de las máquinas.

Fuente: SKF

Más información AQUÍ

Corrientes en Rodamientos

¿Sabías que...?
...si la tensión a través del eje causada por un variador de velocidad es lo suficientemente considerable, corrientes parásitas pueden fluir a través del eje y rodamientos (figura 1) del motor, y, en algunos casos, a través del eje y rodamientos de la máquina acoplada.

Estas corrientes parásitas circulantes causan daños en los rodamientos si la magnitud excede de 3-20 amperios; depende del tamaño del rodamiento, el valor pico de la tensión en los terminales del motor y del nivel de tensión de los inversores en el bus DC.  

Figura 1

Fuente: EASA Electrical Apparatus

2 Parte. 'Sensores de Temperatura en Motores Eléctricos'

La forma típica de protección por sobre temperatura es por medio de los relés de sobrecarga, que trabajan con el consumo de corriente, los cuales abren el circuito del motor cuando sobrepasa el valor definido.

 

Pero es un método INDIRECTO, al usar el consumo de corriente para protegerlo ante excesivo levantamiento de temperatura. Existen métodos DIRECTOS, usando sensores de temperatura colocados dentro de los bobinados, o en rodamientos (cojinetes). Con esto se asegura una medición más precisa (Ver figura siguiente). Hay algunas aplicaciones donde el uso de sensores de temperatura es obligatoria, y deja de ser una protección adicional, estas son: 

• Motores críticos para el proceso, o de difícil acceso (Ej: generador eólico).
• Máquinas de largo tiempo de aceleración, de varios minutos, donde un relé de sobrecarga llegaría a dispararse (Ej: máquina centrifuga).
• En cojinetes o rodamientos de máquinas grandes (Ej: de media tensión).
• Donde el fluido que mueve el motor (agua, aire, refrigerante, otro) es el mismo medio de enfriamiento. Ej: en una bomba sumergible o un compresor de refrigeración es fundamental el uso de los sensores, porque una pérdida de fluido produce una desmejora de enfriamiento. 

Fuente: Motortico.com

Parte 1. 'Sensores de Temperatura en Motores Eléctricos '

El motor de inducción se calienta luego de un tiempo de operación, iniciando a temperatura ambiente hasta alcanzar el equilibrio térmico que depende del nivel de carga. Lo anterior, porque entre el 50% a 60% de las pérdidas están relacionadas con la ley de Joule, que dice: a tensión constante, el calor producido Q es proporcional a la resistencia R y al cuadrado de la intensidad de corriente I (Q=R*I2). Entonces, en los alambres del bobinado y las barras del rotor se produce este calor, y otra parte en los núcleos laminados. Por tal motivo los motores se calientan.

Distribución de Perdidas en un Motor Eléctrico

Se reconoce en el calor al principal enemigo de los motores (y en general a las máquinas eléctricas), ya que producen envejecimiento del aislamiento y componentes. Por tal motivo es un factor a vigilar. El motor estándar esta diseñado para funcionar a temperatura ambiente máxima de 40C y una altitud máxima de 1000 metros sobre el nivel del mar. si deben funcionar a temperatura ambiente y altitud más elevada, generalmente debería reducirse su potencia según alguna tabla entregada por el fabricante respectivo.

Fuente: Motortico.com

Factores que influyen e intervienen en la vida del Rodamiento

El fallo de un rodamiento puede ocasionar la parada no deseada de un equipo, interrumpiendo de forma intempestiva la producción industrial y originando graves pérdidas económicas. Cada hora que el equipo esté parado, como consecuencia del fallo del rodamiento, influirá de forma muy negativa en las eficiencias de producción.

Los fabricantes de rodamientos aseguran un nivel de calidad muy alto, produciendo un rodamiento de larga duración y funcionamiento sin problemas siempre y cuando éste se adecue a la correcta especificación marcada por el diseñador. No obstante, esta alta calidad no asegura por sí sola el buen funcionamiento del rodamiento, existen otros factores que afectan a la duración del mismo. A continuación enumeramos buenas prácticas que se deben tener en consideración a la hora de manipular y cuidar los rodamientos.

Entorno de funcionamiento

Condiciones de funcionamiento del equipo o máquina donde se encuentra montada la disposición de rodamientos, es obvio que es muy importante que dicha maquinaria se encuentre en condiciones óptimas de funcionamiento en cuanto a la alineación de las disposiciones, rango de temperaturas de funcionamiento, humedad, protección contra atmósferas pulverulentas u otros contaminantes, etc.

Correcto diseño y montaje de las disposiciones de rodamientos

Tan importante es utilizar la técnica de montaje adecuada y conocer las diferentes herramientas y útiles a usar en cada caso por parte del montador como el diseñar de forma adecuada la mejor disposición de rodamientos que se requiera en cada caso concreto. No es lo mismo el montaje de un rodamiento de diámetro pequeño y asiento cilíndrico que el montaje de un rodamiento de tamaño considerable y, por ejemplo, con asiento cónico. La formación del técnico u operario que se ocupa del montaje de rodamiento es muy importante para asegurar que éste se realiza de forma correcta. De esta forma se eliminarán los fallos producidos en las disposiciones de rodamientos a causa de este importante factor como es el correcto montaje. La vida del rodamiento no se verá afectada por esta causa porque se habrá disminuido la probabilidad de fallo por un mal montaje.

Mantenimiento adecuado

El correcto seguimiento de los intervalos de lubricación y el control periódico de las condiciones de funcionamiento del rodamiento se convierten en tareas muy recomendables para asegurar el cumplimiento de la duración de vida especificado por el fabricante. Sobre el engrase y lubricación cabe señalar que lo mejor es ceñirse estrictamente a las recomendaciones señaladas por el fabricante del rodamiento en cuanto a la calidad y cantidad de la grasa o aceite que debe lubricarlo y sus periodos de reengrase. En cuanto al mantenimiento predictivo, debemos incluir las diferentes disposiciones de rodamientos o al menos aquellas consideradas como más críticas en las rutas de inspección de temperaturas y toma de niveles de vibración e incluso tratar de monitorizar estas condiciones en continuo. De esta forma evitaremos las paradas de máquina no programadas impidiendo de esta forma la caída drástica de las eficiencias de nuestra producción.

Fuente: Área Mecánica

¿Afecta la temperatura la vida del rodamiento?

Especialistas indican que la vida del aislamiento del motor se acorta a la mitad si la temperatura del devanado sube 10^oC. Algunos expertos afirman que el aumento es tal vez más, como entre 12^oC a 15^oC. También hemos visto la afirmación de que 10^oC más caliente, reduce la vida del rodamiento en un 25%.

¿Cuál sería entonces nuestro punto de partida?

Siempre y cuando la temperatura del rodamiento de bola o de rodillos se mantenga por debajo del límite para rodamientos que no son estabilizados térmicamente, la temperatura no afecta la vida del rodamiento. Lo que sí afecta es la vida de la grasa. Hemos visto una afirmación de que un aumento en la temperatura de 15^oC puede requerir duplicar la frecuencia de lubricación.

Fuente: Electrical Apparatus

Sobrecarga y factor de servicio: ¿Con qué frecuencia es posible?

Se nos dice que trabajar un motor en un 15% de sobrecarga, utilizando el factor de servicio, acortará la vida del bobinado. Los fabricantes dicen que la sobrecarga por factor de servicio está destinada sólo para uso "ocasional". ¿Hay alguna manera de relacionar que tan "ocasional" es, comparado con la reducción que se tendría de la vida?

En teoría, sí, pero el cálculo es complejo y de poco uso de todos modos. La relación entre la temperatura y la vida térmica del aislamiento es una función de probabilidad estadística, al igual que la vida del rodamiento. No hay un número exacto para un motor específico.

La sobrecarga se puede presentar de diferentes maneras: durante los tiempos cuando la temperatura ambiente está por encima o por debajo de "normal"; durante períodos cortos repetidos vs. intervalos más largos poco frecuentes; durante los períodos en que la carga no es exactamente un 15% por encima de la nominal, pero tal vez sólo el 10%; etcétera. No hay una fórmula precisa que se aplique.

Fuente: Electrical Apparatus

Pruebas a Transformadores

Los transformadores son normalmente equipos críticos y de alto costo para las empresas del sector eléctrico e industrias en general. Sus daños son inaceptables ya que no solo producen daño en el propio equipo, sino también, en equipos cercanos a ellos. Un transformador en mal estado, es un peligro inminente para el personal de la empresa y público en general.

IME le ofrece diversas pruebas de mantenimiento que le permitirán determinar en qué estado se encuentran sus transformadores. Los resultados de las pruebas le indicarán cuando debe programar actividades de mantenimiento preventivo o correctivo antes de que ocurran fallas graves.

Prueba Tangente Delta y Factor de Potencia

Evalúa la condición, calidad y envejecimiento de los aislamientos, como también las perdidas de los aislamientos con la frecuencia. 

Prueba Resistencia de Devanados 

Determina si existen anomalías debido a conexiones sueltas, desplazamiento o deformaciones físicas en los devanados, espiras en corto circuito y alta resistencia en los contactos del cambiador de Taps. 

Prueba Relación de Transformación (TTR)

Diagnostica si hay corto circuito entre espiras del devanado, mal contacto entre los devanados y los terminales del transformador. 

Prueba Resistencia de Aislamiento

Permite conocer el nivel de aislamiento que hay entre los devanados y las distintas partes de las máquinas eléctricas, como lo son la puesta a tierra y el núcleo. Se establecen los estados de los aislamientos del transformador en cuando a humedad y posibles contaminaciones por elementos como polvo o partículas polares libres en el aceite. 

Prueba FRA

Evalua la integridad mecánica de los núcleos, devanados y estructuras de sujeción de los transformadores de potencia. Mide funciones de transferencia eléctrica en un amplio rango de frecuencias.

Para mayor información sobre los servicios, comuníquese con nuestras líneas de contacto o a nuestros correos electrónicos.

PBX (57 2) 486 68 70  -  CEL (57) 315 554 0430

ventas@ime.com.co  -  comunicaciones@ime.com.co

Protección en Motores Eléctricos

Condiciones adversas más frecuentes que podrían afectar la operación de un motor eléctrico y una guía de los dispositivos de protección diseñados para salvaguardar el motor y su maquinaria asociada. En cada caso el dispositivo se inserta en la línea o circuito del motor a ser protegido. 

Fuente: ASEP Panamá

Insulation Resistance Profiling

As new technology comes available, standards must be updated to accommodate the new technologies. One of the most heavily used standards is the IEEE43 standard. A new revision to that standard has been published and is known as IEEE43-2013. There are a couple of major changes to the standard incorporating new technologies. One of these changes is the addition of Insulation Resistance Profiling (IRP) in Annex D of the new revision IEEE43-2013. As many of you know, the IRP provides a graphical representation of the insulation resistance over a given time period (typically ten minutes). Through a subjective analysis of this graphical representation, you may be able to obtain additional information as to the condition of the insulation system especially when the insulation resistance exceeds 5000 Megohms. This has been made possible through the advancement in higher resolution metering capabilities and very low ripple power supplies combined with discreet sampling at five second intervals during the ten minute test.

Source: PDMA

What’s apparent about ‘apparent power’?

Where do the terms “apparent power” and “apparent efficiency” come from? What’s the difference between “apparent” and “real”?

In d-c circuits, power is always “real,” measured only in watts equal to the product of volts and amperes. In an a-c circuit, this holds true only in a pure resistance; when any inductance or capacitance is present, current and voltage are out of phase with each other, and power in watts is less than their product. Volts times amperes in the a-c circuit is called “apparent” power only because that product is in the same units that do represent watts in the pure resistance. “Apparent efficiency” of an inductive device such as a motor is the product of the true efficiency (power output divided by watts input) and the power factor (which accounts for the phase displacement). 

Source: Electrical Apparatus

NOTA: Este texto está relacionada con la publicación 'Resistencia del Alambre Conductor Vs. Resistencia del Aislamiento' publicada el 15 de julio, 2014.

RTD

Un RTD (Resistance Temperature Detector) es un detector de temperatura resistivo, es decir, un sensor de temperatura basado en la variación de la resistencia de un conductor con la temperatura. Esto se debe a que al incrementar la temperatura los iones vibran con mayor amplitud y así se dificulta el paso de los electrones a través del conductor.

La variación de la resistencia viene dada por la siguiente fórmula:

R = R_0 • (1+ ∝ • ∆T)

Donde R_0 es la resistencia inicial
∆T = T-T_0 es decir variación de la temperatura
∝ es el coeficiente de temperatura del conductor. Debe ser alto.

 

Las características que deben tener los metales son un alto coeficiente de resistencia y alta resistividad para que tenga mayor sensibilidad y que haya una relación lineal entre la resistencia y la temperatura.

El platino es el metal más óptimo, ya que, además de cumplir las características, tiene un rango de temperatura mayor; pero, puesto que es muy caro, se utilizan otros como el níquel o cobre.

Los dos tipos de RTD son: bobinado que permite la contracción y dilatación del material sensible y laminado que tiene menor masa térmica, es más económico, aunque con menor estabilidad.

Las ventajas de utilizar este tipo de sensores es que tiene un margen de temperatura muy amplio; como tienen una gran sensibilidad, las medidas son dadas con mucha exactitud y repetitividad; presentan derivas en la medida de 0,1ºC al año por lo que son muy estables en el tiempo. Los inconvenientes son que el costo es más alto que el de los termopares o termistores, también su tamaño será mayor limitando así su velocidad de reacción; son frágiles ante vibraciones, golpes; se autocalientan más. 

Por tanto, los sensores RTD son los más apropiados para aplicaciones en las que la exactitud de la medida es lo importante.

Fuente: Ingeniatic.com

¿Cómo ahorrar energía con motores eléctricos?

Con la misma carga, un motor lento hace menos trabajo que un motor rápido. Así que sólo se puede ahorrar energía en aplicaciones donde se necesita menos trabajo.

Los variadores de velocidad ahorran energía al permitir que el motor haga menos trabajo. Son muy eficaces en la reducción de la velocidad y el ahorro de energía en aplicaciones donde la principal fuerza de resistencia es la fricción, así que aplica perfectamente en equipos HVAC, ventiladores y bombas centrífugas. Debido a la física de la fricción, una pequeña reducción en la velocidad del motor dará lugar a una mayor reducción en el trabajo realizado y la energía consumida.

Sin embargo, la reducción de la velocidad del motor en aplicaciones donde la principal fuerza de resistencia es la gravedad o la inercia, no ahorrará energía. Además, hay que tener en cuenta que los controladores de velocidad desperdician entre el 3% y 5% de la energía, por lo que necesitamos asegurarnos que los ahorros potenciales son mayores que las pérdidas potenciales.

Fuente: Brifica.com

Resistencia del Alambre Conductor Vs. Resistencia del Aislamiento

Sabías que... La Resistencia de conducción es la resistencia que ocurre cuando la corriente fluye en un alambre y comúnmente se entiende como la oposición al flujo de corriente en dicho alambre. En un sistema de aislamiento, hay un número de factores (tales como la humedad, temperatura, contaminación, etc.) que afectan la resistencia de un sistema de aislamiento. Los factores anteriores afectan cuatro elementos primarios del sistema de resistencia de aislamiento: capacitancia geométrica, resistencia de conducción, corrientes de fuga y corrientes de absorción. De éstos, la corriente de absorción, también llamada corriente de polarización, representa la corriente de “carga” dominante del sistema de aislamiento. Cuando la temperatura del sistema de aislamiento aumenta, la capacidad del sistema de aislamiento para polarizarse disminuye. La disminución en la capacidad del sistema de aislamiento para polarizarse, hace que decrezca la resistencia aparente del sistema de aislamiento. Este decrecimiento en la resistencia aparente con un incremento en la temperatura, le da al sistema de aislamiento un coeficiente negativo de resistencia.

Fuente: PDMA

Beneficios del Mantenimiento Predictivo

• Minimizar o eliminar las costosas paradas improductivas y elevar los beneficios del tiempo productivo.
• Minimizar o eliminar las catastróficas fallas de máquinas, que usualmente son mucho más grandes que cualquier otra.
• Reduce el costo de mantenimiento. 
• Reduce el mantenimiento no programado, ya que todas las reparaciones pueden realizarse en el momento de menor incidencia en la producción. 
• Reduce la cantidad de repuestos. Muchas partes pueden comprarse justo a tiempo para las reparaciones a realizarse durante las paradas programadas.
• Optimiza el desempeño de la maquinaria; los equipos siempre trabajan dentro de las especificaciones. 
• Reduce el consumo excesivo de energía eléctrica debido al no eficiente desempeño. 
• Reduce la necesidad de equipos Stand by o espacio adicional en depósitos para cubrir las excesivas paradas. Menos capital e inversión requerida en equipos y en infraestructura. - Incrementa la capacidad de la planta.
• Reduce la depreciación del capital causado por un pobre mantenimiento. Un buen mantenimiento incrementa la vida útil y desempeño de las maquinarias. 
• Reduce la reparación innecesaria de equipos. Solo debe repararse aquellos en los cuales disminuye su desempeño óptimo.
• Minimiza o elimina las reparaciones erróneas. Se repara lo que está dañado.
• Reduce el número de clientes insatisfechos o pérdida de los mismos por mala calidad de producto. 
• Reduce el re-trabajo o re-proceso causado por operación de la maquinaria con pobre desempeño.
• Reduce horas extras generadas para recuperar la pérdida de producción debido a fallas inesperadas o pobre desempeño en los equipos.
• Reduce penalidades o multas que resultan de entregas fuera de término debida a fallas en equipos o un pobre desempeño de los mismos.
• Reduce reclamos debido a baja calidad del producto causado por el mal desempeño de las maquinarias. 
• Reduce los costos de seguro de los equipos porque un buen mantenimiento incrementa la seguridad de la maquinaria. 
• Reduce el tiempo de reparación de la maquinaria. El conocimiento exacto de la falla permite una organización más eficiente del proceso de reparación.
• Incrementa la velocidad de operación de máquina si fuera deseable. 
• Aumenta la facilidad de operación de los equipos.

Tips de Interés

¿Cómo ahorrar energía y dinero con motores eléctricos?

Sabías que... suena simple, pero la manera más eficaz de ahorrar energía es apagar el motor cuando no se está utilizando.

A menudo, la razón para no hacerlo es la percepción de un mayor desgaste adicional en cada arranque del motor. Esto es cierto especialmente para los motores con arranque directo en línea o en estrella-delta.

El uso de un arrancador suave reduce el desgaste en cada arranque, instalar un arrancador suave con las especificaciones correctas reducirá el desgaste de los sistemas mecánicos y eléctricos del motor hasta en un 70%.

Fuente: brifica.com

Análisis Termográfico

¿Qué es?

El Análisis Termográfico es una técnica que permite, a distancia y sin ningún contacto, medir y visualizar temperaturas de equipos con precisión. 

Mediante una cámara Termográfica se mide la energía radiante emitida por el equipo en funcionamiento, lo que permite determinar su temperatura en tiempo real.

Los componentes a capturar en una termografía de un motor son: el cuerpo del motor, el acoplamiento del eje, el rodamiento del motor y eje y el cuadro de conexiones.

Ventajas

• No interrumpe los procesos productivos.
• Localiza con exactitud y antelación los potenciales problemas.
• Disminuye las jornadas de mantenimiento y reduce el tiempo de reparación.
• Alarga la vida de los equipos
• Permite un uso más eficiente de la energía.

Solicite el servicio de Análisis Termográfico a través de nuestros datos de contacto

PBX (57 2) 486 6870 - CEL (57) 315 554 0430

ventas@ime.com.co - comunicaciones@ime.com.co

La Importancia del Mantenimiento en Motores Eléctricos

Inspecciones Visuales y Mecánicas

Un aspecto importante en el mantenimiento de motores eléctricos es la inspección visual y mecánica:

• Busque signos de aceite o fugas de agua

• Verifique que las entradas de aire no están obstruidas

• Compruebe sonidos u olores anormales

• Compruebe la tubería del drenaje

• Observe la condición de los pernos de anclaje, extensiones de eje, acoplamientos y guardias.

• Compruebe el entorno de cualquier aspecto medioambiental que pueda afectar al rendimiento o vida útil.

• Inspeccione el anclaje, la alineación, la conexión a tierra del motor y la base.

• Inspeccione los deflectores de aire, los ventiladores de refrigeración, los anillos colectores y las escobillas.

• Inspeccione las conexiones eléctricas atornilladas de alta resistencia.

• Mientras el equipo esté a plena carga, lleve a cabo un estudio termográfico.

• Verificar el uso de sistemas de lubricación y engrasado apropiados.

• Verifique el nivel de aceite del rodamiento o chumacera y los periodos adecuados de reengrase.

• Compruebe la lubricación inadecuada, el tipo de aceite equivocado, si la viscosidad es demasiado pesada o demasiado clara en caso de chumaceras y en caso de rodamientos verifique no mezclar tipos de grasa diferentes.

• Verifique existencia de aceite sucio o viejo (debe sustituirse y/o probarse).

• Verifique que los anillos lubricadores de aceite giren (especialmente a bajas temperaturas).

• Compruebe si hay agua u otros contaminantes en el sistema de lubricación.

• Compruebe que la alimentación del aceite esté conectada a los puertos correctos.

• Verifique el espacio del sello y condiciones.

• Asegúrese de que no hay asentamiento incorrecto del eje en el rodamiento o si no existe un eje doblado.

• Verifique la ausencia de ruidos o señales de sobrecalentamiento mecánico o eléctrico inusual.

• Asegúrese de que no hay superficies de rodamiento áspero debido a la manipulación de la corrosión o por descuido.

• Compruebe que no tenga una mala alineación.

• Verificar que los circuitos detectores de temperatura de resistencia se ajustan a los planos y funcionan correctamente.

Fuente: TDE S.A.

Bienvenido

Estimado visitante

Bienvenido!! Para nosotros es un placer poder contar con este espacio donde podremos compartir conocimientos y otras informaciones que respecten con nuestra compañía. Desde ahora cuente con nosotros para lo que necesite. 

Lo invitamos a visitar nuestra Website donde encontrará información de productos y servicios. Solicite sus requerimientos o envíenos sus consultas a traves de nuestra pestaña 'Contactenos', ó escribiendonos un correo a comunicaciones@ime.com.co Sus mensajes serán contestados en el menor tiempo posible.

Saludos, 

IME Comunicaciones