Reduzca los períodos de inactividad del motor con las pruebas de resistencia de aislamiento

Instrumentos de comprobación: megóhmetro Fluke 1520.
Prueba ejecutada: control de los contactos, los circuitos de línea y de carga, los devanados fase a fase y fase a tierra.
Operador: devanados de motores de Buzzell Electric Works, San Francisco

Buzzell Electric Works presta servicios a los clientes de toda el área de la bahía de San Francisco. Su negocio es la reparación de motores, el redevanado y la asistencia (que incluye inspecciones en las instalaciones y fuera de ellas, comprobaciones y consultoría). Según dice Matt Buzzell, el presidente: "Nuestro trabajo consiste en perseguir problemas y resolverlos".

Los clientes de Buzzell son principalmente industriales. La empresa realiza servicios en motores de prensas de impresión, bombas contra incendios, refrigeradores, ascensores, sopladores de aire y otras aplicaciones. Los clientes, desde hospitales hasta oficinas de alto rango, hoteles, complejos de condominios y garajes de estacionamiento, son conservadores con respecto al gasto de mantenimiento y, por este motivo, necesitan un servicio de emergencia.

El encargado, Mark Toland, dice: "Podría pensar que tomamos muchas medidas de forma regular para mantener las cosas funcionando sin problemas. En realidad, no hacemos mucho mantenimiento predictivo ni trabajo histórico". En su lugar, llaman en relación con un problema. Como dice Toland: "Cuando las cosas se rompen, nuestros clientes nos llaman".

En las instalaciones que tienen una filosofía de "realizar mantenimiento antes de que se rompa", los resultados de la prueba de resistencia de aislamiento van a una base de datos para hacer análisis de tendencias. En las instalaciones que tienen una filosofía de "funcionar hasta que falle", las medidas de resistencia de aislamiento tienen un propósito diferente. Toland dice: "Para resolver los problemas usamos las pruebas de resistencia de aislamiento, como pruebas del tipo pasa/no pasa.

Sin estas pruebas, la resolución de problemas llevaría más tiempo y costaría más dinero. No es bueno que una producción se detenga por completo. Una avería siempre es una emergencia".

Mientras que cualquier fallo es problemático, los motores presentan desafíos adicionales porque un fallo específico del motor o su causa no siempre es obvio. Cuando un motor se detiene, normalmente parece no tener nada malo, al menos desde fuera. Entonces, lo primero que hace el propietario es intentar volver a arrancarlo. Según Toland: "Esa no es una buena idea. Eso puede provocar un daño mayor. Le pedimos a nuestro cliente que espere hasta que podamos realizar una prueba de resistencia de aislamiento para ver si hay algún cortocircuito en la conexión a tierra. De ese modo, podemos evitar daños adicionales en la unidad o los equipos relacionados".

Debido a que la prueba de resistencia de aislamiento es una parte crítica del servicio, Toland realiza el ejercicio de conocer qué comprobadores están en el mercado y evaluarlos para su uso en el negocio. Dice: "Me llevó ocho horas de investigación sobre comprobadores encontrar uno que cumpliera con mi criterio. El megóhmetro Fluke 1520 hace todo lo que necesito, excepto la prueba de capacidad".

Estaba particularmente impresionado con los aspectos sobre seguridad de los megóhmetros de Fluke. Dice: "El medidor Fluke le dirá cuándo tiene un circuito activo. Otros no lo hacen", concuerda Toland. "El Fluke tampoco le aplicará energía, y la descarga posterior a la prueba también es excelente".

También les gusta la capacidad para ohmios reducidos del 1520. Según Buzzell: "Lo que necesita medir es la resistencia de devanados. Muy pocos medidores leerán menos de 1/10 de ohmio".

Tareas previas a las pruebas

A lo largo de sus años de formación y experiencia, Buzzell ha desarrollado procedimientos estándar para identificar los problemas de los motores con precisión y rapidez. "Cuando un cliente llama y dice que su producción no está funcionando, no hay tiempo para adivinanzas. Tenemos que saber exactamente lo que estamos haciendo".

El primer paso es la recopilación de los hechos básicos.

Toland dice: "Nosotros no vamos simplemente al lugar y empezamos a medir cosas. Hablamos con el cliente para entender qué hicieron. Tal vez intentaron hacer una reparación o cometieron algún error operativo que produjo la avería. Este esfuerzo nos permite centrarnos en las áreas correctas y reducir el tiempo de inactividad respectivamente".

A continuación, inspeccionan el motor y reúnen la información básica.

Aquí se incluye la recopilación de los datos de la placa de identificación y tomar medidas con un DMM para entender el entorno en el cual funciona el motor. Las medidas del DMM incluyen la tensión, la verificación de los fusibles y la verificación de las conexiones a tierra.

Durante este proceso Toland dice: "Usamos nuestros sentidos tal como es necesario para observar lo que está sucediendo. Un olor en particular puede ser muy elocuente si se sabe lo que significa. Tenemos una lista de cosas que oler, sentir y escuchar".

Verificación de los contactos de control

A continuación, Buzzell realiza tres conjuntos de pruebas con el comprobador de resistencia de aislamiento.

Antes de comprobar el motor en sí, Buzzell verifica la calidad de contacto de los contactos del control:
1. Bloquee y etiquete la desconexión del motor de arranque.
2. Active el motor de arranque manualmente, de forma que los contactos queden cerrados.
3. Configure el 1520 en el rango de ohmios bajo.
4. Mida la resistencia de cada juego de contactos.
5. La lectura debe estar próxima a cero. Si es superior a 0,1 ohmios, deberá sustituir esa serie de contactos.

Resistencia de los circuitos de línea y carga a tierra

A continuación, mida la resistencia de aislamiento de los circuitos de línea y carga a tierra.

No obstante, "antes de realizar CUALQUIER prueba de resistencia de aislamiento, DEBERÁ aislar los controles electrónicos y el resto de dispositivos del circuito en el que se está realizando la prueba." Tal como dice Buzzell: "Estas tensiones tienden a no ser favorables para ellos". A continuación:
1. Bloquee y etiquete la desconexión del motor de arranque.
2. Establezca el 1520 en la tensión de prueba adecuada (250, 500 o 1.000 V).
3. Identifique la resistencia entre estos puntos:

  • Lado de línea del motor de arranque a tierra
  • Lado de carga del motor de arranque a tierra

Para superar estas pruebas, los circuitos de línea y de carga deben mostrar una alta resistencia. Según Toland: "Como norma general y para garantizar un funcionamiento seguro, los dispositivos de CA necesitan un mínimo de 2 megaohmios a tierra y los dispositivos de CC, 1 megohmio a tierra".

Nota: Las distintas compañías tienen diferentes límites mínimos para la resistencia de aislamiento en equipos usados, que van de 1 a 10 megaohmios. La resistencia en los equipos nuevos, al comprobarla, debe ser mucho más alta, de 100 a 200 megohmios.

Si los valores de resistencia del lado de carga son aceptables, continúe con la siguiente prueba. Si no lo son, comience a investigar la causa del problema: ¿está la ruptura de aislamiento en el lado de carga del motor de arranque, en los cables o en el motor?

Resistencia del devanado de fase a fase y de fase a tierra

Buzzell realiza el tercer juego de pruebas del motor midiendo la resistencia del devanado de fase a fase y de fase a tierra.

Debido a que realiza resolución de problemas en vez de mantenimiento predictivo, Buzzell no almacena ni realiza análisis de tendencia de los datos de las medidas para determinar si el aislamiento se está degradando. En cambio, toma las medidas en un "momento determinado".

Buenos resultados:

  • Valores de resistencia comparativamente bajos y equilibrados en las tres fases del estator.
  • Valores de resistencia altos en la prueba de aislamiento de fase a tierra.

Problemas:

  • Importantes problemas de resistencia como, por ejemplo, la de un cortocircuito de fase a fase.
  • Cualquier desequilibrio de resistencia de bobina a bobina. Si las lecturas difieren en más de un tanto por ciento bajo, el motor no puede funcionar con total seguridad.

Integración

No existe una prueba que sea una solución mágica, que le dirá si su motor se encuentra bien o mal. Matt Buzzell dice: "Cada prueba en sí misma está inconclusa hasta que se hagan todas las pruebas. Simplemente que la lectura sea buena no significa que no haya nada malo. Pero una lectura mala significa que definitivamente hay algo malo".

A continuación, se encuentra la secuencia completa, de principio a fin.

  • Realice una inspección visual y olfativa; interrogue al cliente y verifique la placa de identificación.
  • Use un multímetro digital para comprobar la tensión de alimentación y luego los contactos del motor de arranque de alimentación anteriores.

Como dice Toland: "Sería irresponsable arriesgarse a provocar un incendio a partir de un motor posiblemente en cortocircuito".

Si la alimentación es correcta, es el motor el que tiene el problema. Entonces, compruebe lo siguiente.

A. El aislamiento a tierra
B. La resistencia equilibrada de fase a fase (3 medidas para 3 fases)
C. Las conexiones de calidad entre el motor y el panel de servicios.

Si falta cualquiera de estos elementos (las medidas del multímetro digital, la prueba de resistencia de aislamiento y la inspección visual entrenada), los resultados serán inconclusos.