Fluke desvela cuatro sencillos pasos para prevenir fallos costosos del motor

Fluke comparte sus cuatro pasos para prevenir fallos costosos del motor. Los sistemas de control de motores utilizados en los procesos de fabricación críticos son cada vez más complejos, así que es más importante que nunca, que ofrezcan su máximo rendimiento. Los fallos de los equipos son caros, bien sea debido al coste de las piezas de recambio o a la producción perdida.

Dotar a los ingenieros y técnicos de mantenimiento de los conocimientos adecuados para priorizar las cargas de trabajo y aplicar planes eficientes y efectivos de mantenimiento preventivo, pueden ayudar a evitar fallos del motor y reducir los costes totales por el tiempo de inactividad.

Es importante tener en cuenta los factores mecánicos y eléctricos en la resolución de problemas por fallos del motor. Estos son los cuatro pasos para prevenir fallos en los accionamientos del motor y los componentes rotatorios:

1. Capturar los datos del estado del activo al inicio y las especificaciones en la instalación

El primer paso para prevenir el fallo del motor es capturar información crítica del activo en la instalación: estado de funcionamiento, especificaciones de la máquina y rangos de tolerancia del rendimiento. Disponer de datos que confirmen cómo se supone que funciona el activo facilita la detección de cualquier variación a partir de las pruebas de mantenimiento preventivo realizadas periódicamente.

Una instalación apropiada es la base para la vida útil del activo, la cual puede verse prolongada. Antes de instalar y poner el activo en funcionamiento, compruebe lo siguiente:

• Base inestable: las patas de montaje del motor no están equilibrados
• Sobrecarga: los esfuerzos y fuerzas que actúan sobre los restantes equipos se transfieren al motor
• Tensión del eje: superar la capacidad de aislamiento de la grasa de los rodamientos genera corrientes de combustión hacia los rodamientos exteriores
• Resistencia de aislamiento del devanado del motor
• Consumo, armónicos y desequilibrio eléctrico
• Nivel de vibraciones

2. Establecer un plan de mantenimiento preventivo y cumplirlo

Una vez capturados los datos del estado inicial del activo, es aconsejable establecer un plan de mantenimiento preventivo periódico que permita controlar las condiciones de funcionamiento de los motores en una instalación.

En cada ronda de mantenimiento preventivo se realiza una comparación de las nuevas medidas de las especificaciones y las tolerancias del motor en la instalación para identificar cualquier anomalía. Añadir la termografía a las comprobaciones habituales permite capturar el calor generado por los motores y los activos. Las cámaras termográficas de alta sensibilidad capturan mínimas diferencias de temperatura para indicar que un motor está demasiado caliente o demasiado frío, ayudando a los profesionales de mantenimiento a encontrar el motivo.

Sin embargo, con el paso de tiempo aparecerán problemas mecánicos, aunque los activos pueden tener una vida útil más larga si se sigue un plan de mantenimiento preventivo periódico, con el fin de solucionar a tiempo estos problemas mecánicos.

Estos son algunos de los problemas mecánicos más comunes:

• Desalineación: el eje de accionamiento del motor no está alineado con la carga
• Desequilibrio del eje: el centro de una pieza rotativa no se halla en el eje de rotación
• Eje suelto: distancia excesiva entre los elementos rotativos y estáticos dentro del motor
• Desgaste de los rodamientos: las superficies rozan entre sí sin la suficiente lubricación para mantenerlas separadas

Muchas averías ocasionadas por problemas mecánicos se manifiestan primero como vibraciones. Incorporar un sistema sensor de vibraciones a un plan de mantenimiento preventivo puede ayudar a detectar muchos problemas antes de que provoquen un fallo del motor.

3. Guardar y registrar todas las medidas para tener una referencia

Conviene crear una referencia sobre el rendimiento de los activos guardando las medidas y las imágenes térmicas tomadas durante el mantenimiento preventivo. Cualquier cambio de la tendencia superior al 10% o 20% se debería investigar con el fin de identificar los factores subyacentes. El cambio porcentual de la tendencia que aconseja investigar más se debería basar en el rendimiento requerido del sistema o en el nivel de relevancia del activo.

Dado que los variadores de velocidad toman una forma de onda y la convierten en otra, disponer de una referencia para los motores en funcionamiento permitirá a los técnicos de mantenimiento observar los cambios a la salida. La utilización de un multímetro de verdadero valor eficaz y un osciloscopio portátil con un ancho de banda de 200 MHz, como mínimo, permite diagnosticar problemas relacionados con los variadores de velocidad. Algunos de estos osciloscopios ofrecen incluso configuraciones de prueba guiadas y medidas automatizadas de los variadores con el fin de simplificar la resolución de problemas en accionamientos de motores complejos, y proporcionan unos resultados fiables y repetibles. Será posible detectar rápidamente problemas como:

• Reflejos en las señales de PWM de salida del variador: desajustes de impedancia entre la fuente y la carga
• Corriente sigma: corrientes parásitas que circulan por un sistema
• Sobrecargas operativas: un motor sometido a una carga excesiva

Los osciloscopios portátiles con un rango de frecuencias más bajo y por tanto menos caros, pueden validar formas de onda y ayudar a los técnicos a decidir cómo reparar un variador de velocidad. Como ocurre con la reparación de otros muchos activos, es más rentable detectar y reparar los problemas en la fase temprana que esperar a que se produzca un fallo que exija sustituir todo el activo o sistema.

4. Ejecutar un análisis de tendencia

Una vez establecida una referencia es importante seguir controlando y registrando medidas con regularidad. Almacenar los datos y crear un análisis de tendencia pueda ayudar a diagnosticar muchos problemas relacionados con la calidad eléctrica, como:

• Tensión transitoria: picos de alta tensión de muy corta duración por la conmutación de cargas.
• Desequilibrio de tensión y corriente: diferencias entre las magnitudes o el ángulo de la fase de tensión o corriente
• Distorsión armónica: otras fuentes no deseadas de tensión o corriente CA de alta frecuencia que alimentan a los devanados del motor

Estos problemas se deberían solucionar con analizadores de calidad eléctrica capaces de capturar los transitorios o los armónicos de alta frecuencia. En función de los resultados es posible que se necesite la intervención externa para solucionar el problema o incluso instalar equipos adicionales como filtros de armónicos activos.