Prácticas en motores recomendadas por Dan: cómo mantener en funcionamiento VDF y motores

Los variadores de frecuencia (VFD) siguen ganando popularidad. Suponen un ahorro de energía aplicados a bombas y fuelles, mientras que en las aplicaciones mecánicas permiten ajustes precisos que no serían posibles con otros métodos. Sin embargo, no son dispositivos que podamos conectar y olvidar. Están llenos de mecanismos electrónicos y pueden sufrir todo tipo de problemas, como perturbaciones en la energía entrante, riesgos medioambientales o errores en el funcionamiento; además de algún que otro imprevisto. Los motores que accionan presentan sus propios desafíos.

Dan Orchard, que empezó en la Armada, ha trabajado en mantenimiento durante casi 24 años. Ahora es técnico superior en INTIGRAL, Inc., fabricante de paneles de vidrio aislante para ventanas en Walton Hills (Ohio, EE. UU.), donde trabaja diariamente con motores de 300 a 1/16 HP y variadores de frecuencia. Todos estos años de experiencia le han servido para aprender mucho sobre cómo mantener los motores en funcionamiento y qué hacer cuando estos se paran. A continuación, se recogen los consejos de Dan sobre cosas que hacer y errores que evitar.

Comience por las lecturas de referencia del motor

No se limite a sacar el motor de la caja, colocarlo en su sitio y esperar que todo salga bien. Antes de poner el motor en funcionamiento, mida la resistencia de los bobinados de fase a fase y la resistencia de aislamiento de estos de fase a tierra. Orchard utiliza un multímetro de aislamiento Fluke 1587 para obtener sus propias lecturas de referencia.

Mida el amperaje de inicio y de ejecución, la tensión de ejecución y el equilibrio de terminal a terminal.

Mida la temperatura la primera vez que lo arranque, descargue, cargue y tras usarlo durante un tiempo. Un motor puede calentarse porque se ha usado mucho, se encuentra en una zona de altas temperaturas o tiene un problema. Es difícil decir de qué caso se trata sin saber cuál es su temperatura normal. "Está bien saber si están demasiado calientes o si es algo normal en estos", afirma Orchard. "En muchas ocasiones no notaremos ningún problema hasta que aparezca un calor intenso, puesto que la temperatura en verano en el interior de mi planta cerca de los hornos de templado de vidrio es de 54,5 °C".

Orchard mide la temperatura usando un termómetro de infrarrojos Fluke 61 o un termopar conectado a su multímetro 1587 o a su pinza amperimétrica y a menudo compara los resultados obtenidos con los diferentes métodos.

Realice otras medidas periódicamente

Según la programación de su PM y el coste del tiempo de inactividad, tome lecturas adicionales del amperaje, la resistencia y la resistencia de aislamiento. Compare estas lecturas con las anteriores. Si estas medidas se desvían más de un 5 o un 10 %, busque posibles conexiones eléctricas defectuosas o conexiones mecánicas sueltas o que no encajan correctamente. ¿Ha aumentado la carga, ha cambiado la frecuencia de uso o ha aumentado/descendido la temperatura ambiente?

Averigüe si el motor es compatible con la aplicación y específico para el sistema o si necesita alguna actualización.

Compruebe la protección

Observe los sistemas de protección, los contactores de protección y los fusibles. ¿La protección está establecida para amperios de carga máxima o está demasiado alta o baja?

¿Son los fusibles correctos para la aplicación? Los contactores de protección están diseñados para ocuparse de las sobrecargas, mientras que los fusibles y los disyuntores se encargan de la protección ante cortocircuitos. ¿Se ha tenido en cuenta su tamaño según la carga al diseñarlos? ¿Se queman los fusibles sin activar la protección? ¿Se han clasificado los fusibles adecuadamente? Si los fusibles se queman continuamente, existe la tentación de reemplazarlos por otros de mayor clasificación. Sin embargo, si después de un tiempo la protección se cortocircuita y deja de activarse, esos fusibles mayores harán que el motor se queme de repente. Ello implica realizar muchas verificaciones, leer los manuales (si están disponibles) o mirar los datos de la placa identificadora.

No cambie piezas en lugar de solucionar el verdadero problema

Algunos técnicos cambian piezas hasta que el problema desaparece. Este es un método de resolución de problemas caro dado que el precio de la mayoría de motores y unidades no baja de 500 $. No es raro ver que el motor o el accionamiento que falló funciona en otra aplicación,

lo que hace más difícil la tarea de encontrar el problema original, pues el fallo era solo temporal. ¿Fue la carga, la aplicación o una combinación de varias cosas lo que produjo el fallo?

El cableado también puede ser un problema

Compruebe los cables del motor y no solo en el panel del muro, que podría estar a treinta metros de distancia. Los cables de alimentación en zonas hostiles (es decir, de altas temperaturas) pueden fallar aunque estén protegidos por el circuito. Comprobar la tensión en el panel y no en el motor podría provocar que un motor en perfectas condiciones se reemplazase cuando el problema se encuentra en el cableado.

Observe los parámetros y la configuración del accionamiento. Compruebe los tiempos de aceleración y desaceleración. ¿La ejecución se lleva a cabo en la frecuencia de línea, por encima o por debajo?

Asegúrese de que es el motor correcto

En ocasiones, los motores se emplean en aplicaciones para las que no se han diseñado. Los motores de calificación invertida marcan una gran diferencia con respecto a la longevidad del sistema. Por ejemplo, hacer funcionar un motor estándar a 50 Hz suele producir sobrecalentamiento. De igual forma, si se hiciera lo mismo pero a 90 o 120 Hz, podría funcionar durante un tiempo pero el motor no lo aceptaría si fuera constante.

El ciclo de trabajo de los motores ayudará a determinar el lugar y la aplicación para los que son adecuados. Un motor diseñado para funcionar ocho horas al día, cinco días a la semana, dará fallos antes de tiempo si se utiliza continuamente.

Los datos de la placa identificadora suponen un instrumento importante para la resolución de problemas, dado que revelarán el factor de servicio del motor y el ciclo de trabajo, así como información útil sobre los circuitos de protección y los fusibles.

Compruebe posibles problemas de alimentación

Muchos de los problemas en los accionamientos se deben a picos de alimentación, pérdidas de fase o subtensiones. Tras un problema de alimentación, es importante medir la alimentación para comprobar si el problema se ha corregido o si sigue ocurriendo. Si no comprueba la alimentación tras un corte, los accionamientos sufrirán las consecuencias. Cuando la alimentación se retoma tras un corte, los operadores de máquinas pueden simplemente reiniciarlas de forma automática e intentar ejecutarlas de nuevo. "De repente empiezas a romper unidades y a quemar motores debido a condiciones monofásicas, ya que muchas de las máquinas intentarán iniciarse", cuenta Orchard.

La mayoría de unidades nuevas cuentan con ajustes que no permitirán que el sistema se reinicie tras haberse producido un fallo. Orchard configura los suyos de forma que, por ejemplo, un terminal no detectado de 480 V CA no se pase por alto, todo ello mediante el uso de indicadores de pérdida de fase para ayudar al personal de mantenimiento a encontrar problemas.

En resumen

Dan podría seguir hablando. Puede encontrarlo en el foro de la comunidad Test Tool Talk en Fluke Nation.