Detector de Paso de Corriente Eléctrica - (Parte 2)

Los variadores de frecuencia regulan la velocidad de un motor mediante la conversión de la tensión de alimentación de la red AC en tensión DC (Rectificador), a continuación, se regresa a una tensión AC de frecuencia variable mediante modulación de ancho de pulso PWM (inversor). El rango de conmutación en frecuencia de estos pulsos oscilan desde 1 kHz hasta 20 KHz.  La relación de cambio ∆V/∆T genera capacitancias parásitas entre el estator y el rotor que inducen una tensión en el eje del rotor.

Si esta tensión se acumula a un nivel suficiente, se pueden generar descargas a tierra a través de los rodamientos.

 La causa principal del paso de corriente eléctrica a través de los rodamientos proviene del sobrepaso de los pulsos de tensión creados por la conmutación de alta frecuencia de los dispositivos semiconductores como IGBTs en el variador de frecuencia.

La tensión del eje se acumula en el rotor hasta que este excede la rigidez dieléctrica del lubricante del rodamiento, luego, se produce pulso de descarga de tensión a tierra a través del rodamiento. Después de esta descarga, la tensión se acumula de nuevo y el ciclo de repite nuevamente.

Estas descargas frecuentes tiene un efecto de mecanizado por descargas eléctricas, un proceso similar a la soldadura eléctrica, en la que se producen temperaturas localizadas muy altas causando picaduras en los elementos rodantes y las pista de rodadura. Inicialmente, estas descargas crean un efecto escarcha y usualmente el primer síntoma de daño por paso de corriente es el ruido audible creado por los elementos rodantes al pasar sobre los agujeros en las pistas del rodamiento. Con el tiempo, este deterioro produce patrones en la pista de rodamientos conocidos como “flutting” el cual es señal de daño severo.

Dada la necesidad de medir estos pulsos, existen actualmente en el mercado instrumentos capaces de detectar estas descargas dieléctricas que son la fuente de daños en rodamientos por paso de corriente eléctrica. Estos equipos poseen una antena sensible a cambios locales en el campo magnético causados por tales descargas. El resultado de la medición es dado en pulsos por X (normalmente 5 a 30 segundos) determinado tiempo seleccionado por el usuario. Es decir, si el equipo registra “1020” en 5 segundos, la lectura técnica es de 1020 pulso de descargas de tensión por 5 segundos.

 

Aún no existe normativa que regule el número de pulsos por tiempo permitidos. Si es claro, que si el equipo registra pulsos en el motor a cuestionar, este presenta descargas de tensión a través de los elementos rodantes y las consecuencias pueden ser severas, como ya fue mencionado en líneas anteriores.

Fuente: Hector F. Virgüez (Analista de Predictivo IME S.A.)

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Daños en los Bobinados

Motores Trifásicos 

La definición correcta del motor (tensión, frecuencia, número de polos, grado de protección, entre otros) para su aplicación es el primer requisito básico para que el tiempo de vida útil del motor sea alto. Pero aparte de ello, para garantizar su correcta operatividad, es importante que la instalación, el mantenimiento y el funcionamiento sean los adecuados. 
En el caso de que ocurra un daño en un bobinado de un motor eléctrico, la primera medida a tomar es identificar la causa (o posibles causas) del problema mediante el análisis del bobinado afectado. Es fundamental que la causa que originó el problema sea identificada y eliminada, para evitar la repetición o nuevos problemas. Como ayuda para el análisis, las fotos y tabla del documento a descargar, presentan las características de algunos tipos de daños en bobinados y sus posibles causas.

Fuente: Weg

Daños en los Bobinados de motores

Cursos de Entrenamiento y Certificación en Análisis de Vibraciones

Descripción del Curso

El programa de formación en Análisis de Vibraciones y diagnóstico de maquinaria ofrece diferentes oportunidades para estudiar los principios de vibración de maneras singulares que van más allá del libro de texto, proporcionando aplicaciones del mundo industrial real.

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Técnicos, tecnólogos y profesionales vinculados con el área de mantenimiento predictivo, análisis de condición, diagnóstico de maquinaria, confiabilidad y gestión de activos interesados en conocer los principios del diagnóstico de maquinaria a través de las técnicas asociadas al análisis de vibraciones.

Instructor

Nestor Enrique Niño Herrera

Ingeniero Mecánico Cum Laude Universidad Industrial de Santander, Especialista en Finanzas y Marketing Estratégico Universidad del Valle. Manager de Mantenimiento Profesional Certificado (CPMM) e Ingeniero de Planta Certificado (CPE) de la Asociación de Ingeniería de Facilidades (AFE), Profesional de Mantenimiento y Confiabilidad Certificado (CMRP) de la Sociedad de Profesionales de Mantenimiento y Confiabilidad (SMRP), Consultor Internacional Categoría IV del Vibration Institute. Veinte años de experiencia en gestión de activos, mantenimiento, ingeniería, proyectos y manufactura en empresas industriales multinacionales en los sectores de petróleo & gas, pulpa & papel, eléctrico, químico y farmacéutico. 

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Limpieza Criogénica para Motores

Los motores eléctricos representan hasta el 80% de toda la energía eléctrica disponible utilizada en un sitio industrial. También gastan hasta el 50% de la energía eléctrica debida a una optimización ineficaz del motor. Cuando la suciedad, hollín, grasa y aceite se acumulan en las instalaciones de producción con el tiempo, la maquinaria puede comenzar a sobrecalentarse y funcionar de forma inadecuada, lo que da a lugar a fallos potenciales.

La Limpieza Criogénica consta de un proceso no conductivo que puede restaurar los equipos eléctricos tanto giratorios como estacionarios para llegar al punto más alto de rendimiento. Con la Limpieza Criogénica se puede minimizar los costosos tiempos de inactividad e interrupción asociados generalmente con la limpieza realizada por métodos tradicionales.

La Limpieza Criogénica utiliza el hielo seco suave, acelerado a una velocidad supersónica produciendo mini explosiones en la superficie del equipo para eliminar los elementos no deseados, es decir, la suciedad. Una técnica de limpieza con unas ventajas únicas.

Comparado con otros métodos de limpieza habituales, la Limpieza Criogenica es un método especialmente efectivo y protege el medio ambiente, como también, los materiales y superficies tratadas. 

Ventajas:

·         Bajos costos de desechos

·         No se perjudican las superficies a limpiar

·         No se utilizan productos químicos, ni agua.

·         El método no es abrasivo

·         Tiempos cortos de limpieza 

·         Limpieza profunda

·         Reduce costos por parada de servicios

·         Ahorro instantáneo de energía

·         Restaura las condiciones óptimas de funcionamiento

IME pone a su disposición el más avanzado equipo para la realización de 'Limpieza Criogénica'. 

Probando Aislamientos de Motores con Voltajes DC

Generalmente cuando se habla de hacer tests con señal de alto voltaje DC a aislamiento de motores, se considera que es menos riesgoso que hacer un test AC equivalente. Sin embargo, cuando se están haciendo pruebas al motor y a los cables de potencia juntos, como a menudo lo hacemos en el campo, algunas consideraciones adicionales son importantes. A lo largo de los años de estar haciendo pruebas a los sistemas de aislamiento, una creciente preocupación se fue desarrollando en el sentido de que un gran número de fallas en los cables ocurrían poco después de que se realizara la prueba DC Hipot Testing, esto dio como resultado que se hiciera una importante investigación justo antes de comenzar el siglo XXI buscando el posible rol que podrían tener las pruebas DC. Lo que los investigadores encontraron es que no todos los cables de distribución respondían de la misma forma. Se encontró que el aislamiento de polietileno (PE/XLPE) era el más susceptible debido a las cargas en los espacios de aire que se desarrollan en áreas localizadas de la resina PE. Esta carga queda almacenada y se añade al pico de estrés de voltaje que ve el aislamiento durante un impulso o durante el siguiente arranque del motor AC. Adicionalmente, estos cables a menudo van subterráneos y están en ambientes potencialmente húmedos. Esto puede llevar a que se creen arboles de agua en el aislamiento que van a llegar a debilitar dicho sistema de aislamiento cuando los mismos  reciban elevados picos de voltaje en el arranque.

TIP: Si usted en este momento va a instalar cables subterráneos en un ambiente potencialmente húmedo, considere usar cables EPR, también desarrollan una carga entre sus espacios de aire dentro del aislamiento, pero ella se disipa muy rápidamente y no se añade a los picos de voltaje que estresan el aislamiento. 

Fuente: PDMA

Bombas Industriales

Ya sea para suministrar el agua municipal, extraer petróleo del fondo del océano o sacar mediante sifón fluidos agresivos en plantas químicas, las sociedades modernas necesitan unos sistemas de bombeo fiables y eficientes. 

Para los operadores de bombas industriales actuales, esto significa descubrir formas de reducir el costo total de propiedad, cumpliendo al mismo tiempo una legislación medioambiental cada vez más estricta. El reto para los fabricantes consiste en prolongar el tiempo medio entre fallos, optimizando el consumo energético durante todo el ciclo de vida de la bomba, dado que la energía supone el 45% del costo total de propiedad de las bombas. 

 

Mayor fiabilidad y vida útil

Las bombas industriales a menudo funcionan en condiciones difíciles y lugares remotos con exigentes ciclos de servicio. Las dificultades de funcionamiento para las disposiciones de rodamientos reducen muchas veces su tiempo operativo, rendimiento y vida útil.

Un mantenimiento efectivo es fundamental para minimizar los costos del ciclo de vida y las paradas no planificadas. Un mantenimiento deficiente puede generar una pérdida de eficiencia de las bombas del 10 al 15%.

Una enorme demanda eléctrica 

Los sistemas de bombeo representan casi el 20% de la demanda de energía eléctrica del mundo y, en las actividades de una planta industrial, pueden suponer entre el 20 y 25% del consumo energético total. El consumo de energía constituye el 45% del costo total de propiedad de una bomba.

Ahora que el costo de la energía sigue subiendo y la legislación medioambiental se está volviendo más estricta, reducir el consumo energético va a ser cada vez más importante.

Vibración y Ruido

Los excesivos niveles de vibración y ruido asociados a las bombas representan un gran problema para el rendimiento óptimo y para cumplir las normativas vigentes. 

 

A menudo, la causa raíz de que los niveles de vibración y ruido sean excesivos está relacionada con una desalineación del eje, una lubricación inadecuada, un montaje incorrecto, disposiciones de rodamientos inapropiadas o un enfriamiento ineficaz. Sea cual sea la causa, los altos niveles de vibración aumentan la fricción, el consumo energético y el desgaste de los componentes, dando lugar frecuentemente a: 

- El fallo prematuro de los equipos
- Un mantenimiento costoso
- Paradas no planificadas
- Pérdidas de producción

Fuente: SKF