Protocolo Para Reparacion de Equipos Rotativos

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

Propuesta nacional de estándar para la reparación y rebobinado de motores eléctricos.

PRESENTADO POR: LUIS EDGARDO FLORES LÓPEZ RUBEN AUGUSTO PORTILLO SALAZAR

PARA OPTAR AL TITULO DE: INGENIERO ELECTRICISTA

CIUDAD UNIVERSITARIA, SEPTIEMBRE 2013

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

RECTOR

:

ING. MARIO ROBERTO NIETO LOVO

SECRETARIA GENERAL

:

DRA. ANA LETICIA ZAVALETA DE AMAYA

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

DECANO

:

ING. FRANCISCO ANTONIO ALARCÓN SANDOVAL

SECRETARIO

:

ING. JULIO ALBERTO PORTILLO

ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

DIRECTOR

:

ING. JOSÉ WILBER CALDERÓN URRUTIA

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

Trabajo de Graduación previo a la opción al Grado de:

INGENIERO ELECTRICISTA

Título

:

Propuesta nacional de estándar para la reparación y rebobinado de motores eléctricos. Presentado por

:

LUIS EDGARDO FLORES LÓPEZ RUBEN AUGUSTO PORTILLO SALAZAR

Trabajo de Graduación Aprobado por: Docente Director

:

ING. ARMANDO MARTÍNEZ CALDERÓN

San Salvador, Septiembre 2013

Trabajo de Graduación Aprobado por:

Docente Director

:

ING. ARMANDO MARTÍNEZ CALDERÓN

DEDICATORIA Al

t é r m i no

de

e s ta

etapa

de

mi

vida,

quiero

e x p r e sar

un

profundo

a g r a d e c i m ie n t o a q ui e n e s co n s u a y u d a , a p o y o y co m p re s i ó n m e a l e n ta r o n a l o g r a r e st a h e rm o s a re a l i d a d .

A D io s p o r h a b e rm e a c o m p a ñ a d o y g u i a do a lo l a r go de m i c ar r e r a , po r s er m i f o r t a l e z a e n lo s m o m e n to s d e d e b i l i d a d y p o r b r i n d a r m e un a v i d a l l e n a d e a p r e n d i z a j e , e x pe r i e nc i a s y s o b re to d o f e l ic i d a d .

Mis

padres

J o sé

Luis

Flores

y

M i l a gr o

López ,

no

t e n go

palabras

para

a g r a d e c e r l e s to do e l a p o y o q u e m e p ro p o rc i o n a r o n , g r a c i as p o r n o p e r d e r l a f e e n m i d u r a n t e t a n to s m o m e n t o s d i f í c i l e s y s i em p r e e st a r a m i l a d o , d á n d o m e á n i m o s p a r a se g u i r ad e l a n t e y n o d e s f a l lec e r , g r a c i as p o r l o s v a l o r e s q u e m e h a n inculcado,

y

po r

ha b e r m e

dado

la oportunidad

de

t e n er

una

e x c e le n te

e d u c a c i ó n , q u i e ro de c i r l e s q u e es to n o e s s o l am e nt e m i l o gr o s i n o q u e e s n u e s t r o lo g ro .

A m i s he r m a no s Jo s é E d w i n y Jo s é E r n e s to p o r s e r p a r t e im po r t an t e d e m i v i d a y r e p r e s e n t a r l a u n i da d f a m i l i a r , g r a c i a s p o r a p o y a r m e y ay u d a r m e e n e so s momentos difíciles.

G r a c i a s L i n d a C a r r i l lo po r se r u n a p a rt e i m po r t a n te e n m i v i d a , p o r h a be r m e a p o y a do e n l a s b u e n a s y e n l a s m a l a s , s o b r e t o do p o r t u p a c i e n c i a y a m o r incondicional.

Ingeniero desarrollar

A r m a n do n u e st r o

p r o f e s io n a l m e n t e .

Calderón trabajo

gracias de

por

graduación,

brindarnos por

la

oportunidad

a co n s e ja r n o s

y

de

g u i a r no s

A R u b e n P o r t i l l o y L ui s C a l i d o n i o p o r h a b er s i d o u n o s e x c e l e nte s c o m p a ñ e ro s y a m i g o s, p o r h a b e r t en i d o l a p a c ie n c i a n e ce s a r i a y m o t i v a rm e a s e g u i r a d e l a n te, s o b r e t o do po r h a c e r d e s u f am i l i a , u n a f am i l i a p a r a m í .

Y p r i n c i p a l m e n t e a m i a b u e l i t a A r c a d i a S e v i l l a n o y a q ue n o s e e n c u e nt r a co n n o s o t r o s f í s i ca m e n t e, s i e m p r e es t a r á p re s e n t e e n m i c o ra z ó n , p o r h a b e r m e c u i d a d o y c r e í do e n su ú l t i m o m o m e nt o . ¡Ya S o y I n g e n i e ro ! .

L u i s E d g a r d o F l o r es Ló p e z

DEDICATORIA E l p r e s e n t e t r a b a j o de t e s i s p r im e r am e n te m e g u s t a r í a a g r a d ece r t e a t i D i o s po r b e n d e c i r m e p a r a l l e ga r h a s t a d o n d e h e l l eg a d o , p o r h a b e rm e da d o l a v i d a y u na f a m i l i a h e rm o s a , po rq u e h i c i s t e re a l i d a d es t e s u e ño a n h e l a do .

A m i s p a d r e s A l i c i a Sa l a z a r y J u l i o P o r t i l lo , p o r s e r l o s m e j o re s p a d r e s d e l m u n d o y d a rm e u n a e d u c ac i ó n co n am o r , po r s e r e l m e jo r e j em p l o d e l uc h a y p e r s e v e r a n c i a a l a l c an z a r s u s m e t a s . P o r s u c o m p r e n s ió n y a po y o i n co n d i c i o n a l e n t o do m o m e n to . S in e l l o s no p u d i e r a s o ñ a r t a n t o c o m o a ho r a .

A m i s h e rm a n o s y s u s f am i l i a s ,

C a ri n a y F a b io P o rt i l l o , po r e l a po y o

i n c o n d i c i o n a l q u e m e b r i n d a r o n , c o r r e g ir m e , a co n s e j a rm e , a l e g r a r m e c u a n do m á s lo n ec e s i te y so b r e to d o po r l a p a c i e nc i a q u e t uv i e ro n h a c ia m í , g r ac i a s .

A l a s p e r s o n a s q u e a t r a v é s d e s u s o r a c io n e s m e a y u d a ro n a s a l i r a d e l a n t e , a L u i s F l o r es y s u fa m i li a p o r a b r i rm e l a s p ue r t a s d e s u c a s a y d ar m e lo m e jo r de e l l o s , i n f i n i t a s b e n d i ci o n e s .

A t o d o s m is a m i go s e n e s p e c i a l a P ed r o M o n g e , R ic a r d o G u t i é r r e z , J u a n Q u i n t a n i l l a , L e s te r P ad i l l a y a l o s h e rm a n o s s u r f e r P i n o y A m í lca r , c o n l o s c u a l es d i s f r u t e y c o m p a r t í es t o s m o m e n to s ge n i a l e s d e m i v i d a .

A t o d a s a q u e l l a s p e rs o n a s q u e d e a l g u n a u o t r a fo rm a m e h an a c o m p a ñ a d o e n m i s es f u e r z o s, y m e h a n m o t i v a do a s eg u i r a d e l a n t e y f i n al i z a r u n a d e m i s grandes metas.

A g r a d e c e r a l I n g e n ier o A rm a n d o C a l d e ró n p o r l a o p o rt u n i d a d d e d e s a r ro l l a r nuestro

t r a b a jo

de

graduación,

por

brindarnos

su

apoyo

y

guiarnos

p r o f e s io n a l m e n t e .

Ru b en A u gu st o Por ti l lo Sal az ar

C O N T EN I D O TEMA

PÁG.

C A PI T UL O I I N T R O D UC CI Ó N 1. Introducción

2

2. Objetivos

3

2.1.

Objetivo General

3

2.2.

O b j e t i v o s E s p e c í f ic o s

3

3. Alcances

4

4 . G l o s a r io Té c n i co

5

5. Situación Actual

6

5.1.

E v a l u a c ió n D e l Im p a ct o E n L a E f i c i e n c i a D e U n M o to r P o r M e d i o D e l M é to d o D e D e s l i z am i e n to D es c r it o E n E l I E EE S t d . 7 3 9 1 9 9 5 , L u e go D e So m et e r s e A U n P r o c e so D e R e p a r ac i ó n Y

12

R e b o b i n a d o S e g ú n E st u d i o s Re a l i z a d o s E n E l A ñ o 2 0 0 9 E n E l S a lv a d o r 5.2.

E v a l u a c ió n D e l Im p a ct o E n L a E f i c i e n c i a D e U n M o to r P o r M e d i o D e l M é to d o I EE E S t d . 1 1 2 -B , L ue g o D e So m e te r s e A U n P r o c e so D e R e p a r a c ió n Y R e bo b i n a d o Se g ú n E s t u d i o s R e a l i z a d o s P o r

17

EASA/AEMT

C A PI T UL O I I D e sa r r o l lo D e L a P r o p u es t a N ac i o n a l D e E s t á n d a r P ar a L a R e p a r a c ió n Y Re b o b i na d o D e M o t o re s E lé c tr i c o s 1 . R e s p o n s a b i l i d a d e s Y A c t i v i d a d e s D e P r e - Re p a r a c i ó n

24

1.1.

24

R e s p o n s a b i l i d a d e s D el U s u a r i o

1 . 1 . 1 . I n f o r m ac i ó n D e l M o to r

24

1 . 1 . 2 . E l e c c ió n D e l T a l le r D e R e p a r a c ió n

24

1.2.

R e s p o n s a b i l i d a d D e l T a l l e r D e R e p a r a c ió n

26

1.2.1. Inspección Inicial

26

1 . 2 . 2 . V e r i f i c a c io n e s Y P r ueb a s D e R e ce p c ió n

27

1 . 2 . 3 . I n s t r u c c i o n es Y P ro c ed i m i e n to s D e D es m o nt a j e

28

1.2.3.1.

En Máquinas DC

28

1.2.3.2.

En Máquinas AC

29

1 . 2 . 4 . R e m o c ió n D e L a s Bo b in a s D e C am p o P a r a Ro to r e s S í n c r o no s .

29

1 . 2 . 5 . R e m o c ió n D e L o s P o lo s D e Ca m po E n M á qu i n a s D c

30

1 . 2 . 6 . I n s p e c c i ó n D e L o s P o lo s D e l R o to r

30

1 . 2 . 7 . O t r a s I n s p e cc i o ne s M e c á n i c a s

31

1.3.

E v a l u a c ió n D e D a ñ o s

32

1 . 3 . 1 . E v a l u a c ió n E l éc t r i c a

33

1 . 3 . 2 . E v a l u a c ió n M e c á n i c a

39

2 . R e a co n d i c i o n am i e n to S i n R e p a r a c ió n D e L o s D a ño s

40

3 . P r o c e so D e R e p a r a c ió n

41

3.1.

41

T a l l e r D e R e p a r a c ió n

3 . 1 . 1 . D u r a n t e L a Re c e p c ió n

41

3 . 1 . 2 . D e s a rm a do Y L im p i e za

41

3.1.2.1.

Q u e m a do P o r H o r no

41

3.1.2.2.

C o r t e P o r P r es i ó n D e A g u a

43

3.1.2.3.

P o r M e d i o s M ec á n i co s

43

3 . 1 . 3 . R e em p l a z o D e B o b i n as

43

3 . 1 . 4 . R e em p l a z o D e C o j i ne te s Y R e s ta u r a c i ó n D e A j u s t e s Y S e l lo s .

45

3 . 1 . 5 . E n E l Ro to r Y E s t at o r

49

3.1.5.1.

R e p a r a c io n e s D e L ám in a s D e l R o t o r Y E s t a to r

49

3.1.5.2.

Balanceo

52

3 . 1 . 6 . C o n e x io n e s E l é ct r i c a s

55

3.1.7. Ajustes

56

3.1.8. Pintura

57

3 . 1 . 9 . P r e c a u c io n e s E n E l E nv í o

57

3.2.

C a m p o D e Re p a r a c io n e s

57

4 . P o st e r io r A L a Re p a r ac i ó n

58

4.1.

58

T a l l e r D e R e p a r a c ió n 4.1.1.

Usuario

58

C A PI T UL O I I I Anexo 1: Armazón De Un Motor

61

A 1 . 1 S i st em a P a r a E l D i s e ño D e L a A rm a z ó n D e U n M o to r

61

A 1 . 2 n um e r a c ió n D e L a A r m a zó n :

61

A n e x o 2 : F o r m u l a r i o D e R e c e pc i ó n P a r a El M o t o r E l éc t r i c o A 2 . 1 Fo rm u l a r i o D e Re c e p c ió n P a r a E l M o to r E lé c t r i co

64

A n e x o 3 : R e s i s t e nc i a D e A i s l a mi e n t o A 3 . 1 T eo r í a Ge n e r a l

66

A 3 . 2 Ca u s a s D e F a l lo D e l A i s l am i e nt o

70

A 3 . 3 R e s i s te n c i a D e A i s l a m i e n to ( I R ) :

71

A 3 . 3 . 1 Co m p e n s a c ió n D e T em p e r at u r a P a r a L a I R :

72

A 3 . 3 . 2 V a lo r es D e L a R e s i s te n c i a D e A i s l am i e n t o I R :

74

A 3 . 3 . 3 F ac to r e s Q u e A f e c t a n L a M e d i c ió n D e Re s i s te n c i a D e A isl a m i e n to

76

A 3 . 4 R e l a c ió n D e A b so r c ió n D ie l é c tr i c a (D A R )

79

A 3 . 5 Í n d i c e D e P o l a r id a d ( P I ) :

80

A 3 . 6 C i rc u i t o D e Co ne x i o ne s

82

A n e x o 4 : P r u e b a D e A l t o P o t e nc i a l ( Hi t - Po t ) A 4 . 1 T eo r í a Ge n e r a l .

89

A 4 . 2 Co n d i c io n e s A Co n s i d e r a r P a r a R e a l i za r L a P r u e b a H i po t

89

A 4 . 3 A p l i c ac i ó n D e A l t o P o t e n c i a l A D e v a na d o s N u ev o s .

90

A 4 . 4 A p l i c ac i ó n D e A l t o P o t e n c i a l A D e v a na d o s Re a co n d i c i o n a do s .

91

A 4 . 5 A p l i c ac i ó n D e A l t o P o t e n c i a l A Em b o bi n a d o s N o R e a co n d i c io n a d o s .

91

A 4 . 6 Co n ex i o n es .

94

A n e x o 5 : M e d i c i ó n De R e s i s t e n c i a Ó h m i c a A 5 . 1 M e d i c ió n D e R e si s t e n c i a Ó hm i c a A L a B o b i n a D e C am po Y A É l D ev a n a d o D e U n M o to r E lé c t r i co

96

Anexo 6: Prueba De Impulso (Test Surge) A 6 P r u e b a D e I m p u l so ( Te s t S u r g e ) P a r a M o to r e s Fo rm W o u n d

101

A 6 . 1 T eo r í a D e L a P r ue b a I m p u l so ( S u r g e Te s t )

102

A 6 . 2 P ro c e d im i e n to D e P r ue b a .

106

A 6 . 2 . 1 Se c u e n c i a D e L a P r u e b a :

106

A 6 . 2 . 2 Co n d i c io n e s D e P r ue b a .

108

A 6 . 2 . 3 N iv e l es D e Ten s i ó n D e l Im p u l s o P a ra B o b i n a s N u ev a s .

108

A 6 . 3 Co n ex i o n es P a r a L a P r u e b a D e Im p u l so

110

A n e x o 7 : M e d i c i ó n De L a s P é r di d a s E n El N ú c l e o A 7 M e d i c ió n D e L a s P é r d i d a s E n E l N ú c le o

114

A 7 . 1 P r u e b a A l N ú c l eo P o r M e d i o D e l M é to d o D e L o o p -T e s t

114

Anexo 8: Causas típicas de fallas en devanados

121

Anexo 9: Prueba Growler A 9 . P r ue b a G ro w le r

126

A 9 . 1 . G e ne r a l i d a d e s

126

A 9 . 2 . A p l i c a c ió n D e L a P r u e b a G r o w l e r

126

A n e x o 1 0 : V i br a c i ó n D e M á q u i n a s R o t a t i v a s A 1 0 . 1 . V i b r ac i ó n D e M á q u i n a s Ro t a t iv a s

129

A 1 0 . 2 . M e d i c io n e s .

129

A 1 0 . 2 . 1 . V i b r ac i ó n E n L a S u p e r f i c ie D e L o s C o j i n e te s .

129

A 1 0 . 2 . 2 . V i b r ac i ó n R el a t i v a D e l E j e .

129

A10.3. Equipo Para La Toma De Medidas.

129

A10.4. Montaje De La Maquina

129

A 1 0 . 4 . 1 M o n t a je F l exi b l e .

130

A 1 0 . 4 . 2 M o n t a je R í g id o

130

A 1 0 . 5 . Co n d i c io n e s P a r a E j e c u c ió n D e L a M á q u i n a E n L a To m a D e M e d i c io n e s

131

A 1 0 . 5 . 1 P u n t o s D e M e d i d a P a r a V i b r a c i o ne s

131

A 1 0 . 5 . 1 . 1 S u p e r f i c i e D e L o s Co j i n e t es

131

A 1 0 . 5 . 2 E je

131

A 1 0 . 5 . 3 Co n d i c i ó n D e O p e r a c ió n .

132

A 1 0 . 5 . 4 F u e n te D e A l im e n t ac i ó n

132

A 1 0 . 5 . 5 V e lo c i d a d D e O p e r a c ió n

132

A 1 0 . 5 . 6 M o n t a je D e Tr a n s d u c t o r D e V i b r a c ió n .

133

A 1 0 . 6 L ím i te D e V i b r ac i ó n P a r a M a q u i n a s Es t á n d a r

134

A 1 0 . 7 V i b r a c io n e s A x ia l e s

135

A 1 0 . 8 L ím i te D e V i b r ac i ó n E n E l E j e

136

A 1 0 . 8 . 1 L ím i te s P a r a M a q u i n a s E s t á n d a r

137

A 1 0 . 8 . 2 L ím i te s P a r a M a q u i n a s E s p ec i a l e s

137

Í N DI CE D E F I G U RA S F I G UR A S

PÁG.

C A PI T UL O I F i g u r a 1 : P o r ce n t a j e D e Re d u c c ió n E n L a Ef i c i e n c i a E n M o to r e s D e 7 5 h p P o r C a d a R e bo b i n a d o F i g u r a 2 : P o r ce n t a j e D e Re d u c c ió n E n L a Ef i c i e n c i a E n M o to r e s D e 1 0 0 h p P o r C a d a Re b o b i n a d o F i g u r a 3 : P o r ce n t a j e D e Re d u c c ió n E n L a Ef i c i e n c i a E n M o to r e s D e 1 2 5 h p P o r C a d a Re b o b i n a d o F i g u r a 4 : P o r ce n t a j e D e Re d u c c ió n E n L a Ef i c i e n c i a E n M o to r e s D e 1 5 0 h p P o r C a d a Re b o b i n a d o F i g u r a 5 : P o r ce n t a j e D e Re d u c c ió n E n L a Ef i c i e n c i a E n M o to r e s D e 2 0 0 h p P o r C a d a Re b o b i n a d o F i g u r a 6 : P o r ce n t a j e D e Re d u c c ió n E n L a Ef i c i e n c i a E n M o to r e s D e 2 5 0 h p P o r C a d a Re b o b i n a d o F i g u r a 7 : C o m p a r ac i ó n E n L a D i s t r i b u c ió n D e P e r d i d a s E n P o r c ien t o P a r a L o s M o to r e s E n E l E s tu d i o D e E A S A / A EM T

14

14

15

15

16

16

20

F i g u r a 8 : G r u p o A : M o to r e s D e B a j a T e n s ió n , R e b o b i n a do s U n a Ve z , S i n E s p e c i f i c a c ió n E n E l Co n t r o l D e Te m pe r a t u ra P a r a L a E x t r a cc i ó n Y

20

Rebobinado F i g u r a 9 . G r u p o B: M o to r e s D e B a j a T e n s ió n , R e b o b i n a do s U n a Ve z , C o n t ro l a n d o L a Tem p e r a t u r a P a r a L a Ex t r ac c i ó n Y R e b o b i n a d o F i g u r a 1 0 G r u p o C: M o to r e s D e B a j a T e n s ió n , R e b o b i n a do s M á s D e U n a V e z ,

21 21

C o n t ro l a n d o L a Tem p e r a t u r a P a r a L a Ex t r ac c i ó n Y R e bo b i n a d o F i g u r a 1 1 G r u p o D : M o to r D e M e d i a T e n s ió n , R e b o b i n a do U n a Ve z , C o n t ro l a n d o L a Tem p e r a t u r a P a r a L a Ex t r ac c i ó n Y R e bo b i n a d o

22

C A PI T UL O I I F i g u r a 1 : C o e f i c i e nt e D e Re s i s te n c i a D e A isl a m i e n to A p ro x im a d o , R e d u c i e n d o A L a M i t ad L a I r P o r C a d a 1 0 ° C D e A u m e nt o E n L a

36

T e m pe r a t u r a .

C A PI T UL O I I I F i g u r a A 1 . 1 : D i se ñ o D e U n M o to r S e g ú n Ne m a

61

F i g u r a A 2 . 1 . P l a c a D e U n M o to r E lé c t r i co

65

F i g u r a A 3 . 1 : C i rc u i t o E q u i v a l e n t e Q u e M u es t r a L as C u a t ro Co r r i e n t e s M o n i to r ea d a s D u r a nte L a P r u e b a D e R es i s te n c i a D e A i s l am i e n to F i g u r a A 3 . 2 : L o s T i po s D e C o rr i e n t es P a r a U n A i s l a m ie n t o E p o x i - M i c a Co n U n a C o r r ie n t e D e F u g a S u p e r f i c i a l R e l at i v am e n te B a j a

67

69

F i g u r a A 3 . 3 : Co e f ic i en t e D e Re s i s te n c i a D e A i s l a m ie n t o A p r o x im a d o , R e d u c i e n d o A L a M i t ad L a I R P o r C a d a 1 0 °C D e A u m e n t o E n L a

73

T e m pe r a t u r a . F i g u r a A 3 . 4 : M e d i c io n e s D e Re s i s t e nc i a D e A i s l a m ie n t o A 5 Kv D C P a r a L a M i s m a M á q u i n a A n t es C o n U n A i s l a m ie n to D e A s f á lt i co - M i c a Y D e s p u é s Co n

80

U n A i s l a m ie n t o E p o x i - M i c a . F i g u r a A 3 . 5 : P r u e b a s E n G e n e r a do r O M o to r S í n c r o n o , S i n U t i l i z a r L a Guarda. F i g u r a A 3 . 6 : P r u e b a s E n G e n e r a do r O M o to r S í n c r o n o , U t i l i z a n d o G u a r d a . F i g u r a A 3 . 7 : P r u e b a s E n G e n e ra d o r O M o to r S í n c ro n o , U t i l i z a n d o L a G u a r d a C o n ec t a d a A T i e r r a

84 85 85

F i g u r a A 3 . 8 : P r u e b a En G e n e r a do r O M o to r D e I n d u c c i ó n .

86

F i g u r a A 3 . 9 : P r u e b a s E n M á q u i n a s D e Co r r ie n t e D i r e ct a .

86

F i g u r a A 4 . 1 : D i a g r am a D e C o ne x io n e s P a r a L a P r u e b a D e A lt o P o t e n c i a l

95

F i g u r a A 5 . 1 : C i rc u i t o D e l P u e n te Ke l v i n

97

F i g u r a A 5 . 2 M i c ro - O hm í m e t ro F i g u r a A 5 . 3 : M i d i e n do L a R es i s t e n c i a D e l D ev a n a d o D e l E s t at o r D e U n Motor AC F i g u r a A 5 . 4 : M i d i e n do L a R es i s t e n c i a D e l D ev a n a d o D e l R o t o r D e U n M o to r D e A n i l lo s Ro z a n t e s . F i g u r a A 6 . 1 : Co r to c i rc u i t o D e E s p i r a A E s p ir a F i g u r a A 6 . 2 : C i rc u i t o E l é c t r i co Co n E l G e n er a d o r D e P u l s o Y Bo b in a B a j o Prueba. F i g u r a A 6 . 3 : Os c i l a c ió n A m o r t i g u a d a D e L a P r u e b a D e I m p u l so F i g u r a A 6 . 4 : S im u l a c ió n D e L a P r u e b a D e Im p u l s o E n U n a Bo b i na Q u e T i e n e C o r to D e E s p i r a A E s pi r a . F i g u r a A 6 . 5 : Im p u l s o E l é c t r i co Q u e So p o r ta L a Bo b i n a B a jo P r u e ba .

98 99

99 102 103 104 106 109

F i g u r a A 6 . 6 . D i a g r a m a D e C o ne x ió n P a r a Re a l i z a r L a P r u e b a D e R e s i s te n c i a Ó h m i c a ( E n E l D i a g r am a No S e M u e st r a n L o s Ot r o s 2 H i l o s P a r a Q u e L a

111

M e d i d a S e a M á s P re c is a ) F i g u r a A 6 . 7 . D i a g r a m a D e C o ne x ió n P a r a Re a l i z a r L a P r u e b a D e Im p u l s o A Una Bobina F i g u r a A 6 . 8 . D i a g r a m a D e C o ne x ió n P a r a Re a l i z a r L a P r u e b a D e Im p u l s o P a r a Co m p a r a r D o s Bo b i n a s F i g u r a A 7 . 1 : Es q u e m a D e L a P r u e b a D e l N ú c l e o .

111

112 114

F i g u r a A 7 . 2 : L a s L í n ea s D e T r a zo s Co r to s ( - - - ) R e p r e se n t a n T r ay e c to r i a s D e F l u j o C r e a do P o r E l D e v a n a d o D e l E st a to r . L a s L í ne a s D e P u n to s ( . . . ) I l u s t r a r

115

L a s T r ay ec t o r i a s D e Fl u j o D e U n L o o p - Te s t . F i g u r a A 7 . 3 : I n s t r um en t o s P a r a M e d i r L a T em p e r a t u r a

117

F i g u r a A 7 . 4 : Im á g e n es T é rm i c a s D e U n N ú cl e o .

118

F i g u r a A 8 . 1 : D ev a n a do E n B ue n a s Co n d i c i o n e s D e O p e ra c i ó n

121

F i g u r a A 8 . 2 : U n a F a l l a M o n o f á s ic a E n E l D e v a n a d o E s E l R es u l t ad o D e U n a F a s e A b i e r to E n L a F ue n t e D e A l im e nt a c ió n D e l M o to r . L a A b e r t ur a P o r L o G e n e r a l Es C a u s a d a P o r U n F u s i b l e F u n d i d o , U n Co n t a c to r A b i e rt o , U n a L í n e a E lé c t r i c a Ro t a O U n a M a l a Co n e x ió n.

122

F i g u r a A 8 . 3 : U n a F a l l a M o n o f á s ic a E n E l D e v a n a d o E s E l R es u l t ad o D e U n a F a s e A b i e r to E n L a F ue n t e D e A l im e nt a c ió n D e l M o to r . L a A b e r t ur a P o r L o G e n e r a l Es C a u s a d a P o r U n F u s i b l e F u n d i d o , U n Co n t a c to r A b i e rt o , U n a

122

L í n e a E lé c t r i c a Ro t a O U n a M a l a Co n e x ió n. F i g u r a A 8 . 4 : Es t a Es U n a T í p i c a F a l l a E n E l A i s l a m ie n t o E s C a u s ad o P o r C o n t am i n a n t e s , A b r a si ó n Y V i b r a c ió n O P ico s D e T e n s ió n . F i g u r a A 8 . 5 : Es t a Es U n a T í p i c a F a l l a E n E l A i s l a m ie n t o E s C a u s ad o P o r C o n t am i n a n t e s , A b r a si ó n Y V i b r a c ió n O P ico s D e T e n s ió n . F i g u r a A 8 . 6 : Es t a Es U n a T í p i c a F a l l a E n E l A i s l a m ie n t o E s C a u s ad o P o r C o n t am i n a n t e s , A b r a si ó n Y V i b r a c ió n O P ico s D e T e n s ió n . F i g u r a A 8 . 7 : Es t a Es U n a T í p i c a F a l l a E n E l A i s l a m ie n t o E s C a u s ad o P o r C o n t am i n a n t e s , A b r a si ó n Y V i b r a c ió n O P ico s D e T e n s ió n . F i g u r a A 8 . 8 : Es t a Es U n a T í p i c a F a l l a E n E l A i s l a m ie n t o E s C a u s ad o P o r C o n t am i n a n t e s , A b r a si ó n Y V i b r a c ió n O P ico s D e T e n s ió n . F i g u r a A 8 . 9 : Es t a Es U n a T í p i c a F a l l a E n E l A i s l a m ie n t o E s C a u s ad o P o r C o n t am i n a n t e s , A b r a si ó n Y V i b r a c ió n O P ico s D e T e n s ió n .

122

122

123

123

123

123

F i g u r a A 8 . 1 0 : E l D e ter i o r o T é rm i co D e l A is la m i e n to E n U n a F a s e D e l D ev a n a d o D e l E s t at o r P u e d e R e s u l ta r E n Un a D e s i g u a l d a d D e T en s i ó n E n t r e L a s F a s es . T e n s io n e s D e s i g u a l e s G e n e ra l m e n t e So n C a u s a d a s P o r L a s C ar g a s

124

D e se q u i l i b r a d a s E n L a F u e n t e D e A l im e nt a ci ó n , U n a M a l a Co n ex ió n E n E l T e rm i n a l D e l M o to r , O U n Co n t a c to D e A l ta R e s i st e n c i a . F i g u r a A 8 . 1 1 : E l D e ter i o r o T é rm i co D e l A is la m i e n to E n To d a s L as F a s e s D e l D ev a n a d o D e l E s t at o r T í p i c a m e n t e E s C a u sa d o P o r D e m a n d a s D e C a r g a

124

S u p e r i o r e s A L a C a p ac i d a d N o m i n a l D e l M o to r . F i g u r a : A 8 . 1 2 : U n S ev e r o D et e r io r o T é rm i co D e l A i s l am i e nt o E n T o d a s L a s F a s e s D e l M o t o r, E s No r m a l m e n t e C a u s a d o P o r C o r r ie n t e s M uy Al t a s E n E l D ev a n a d o D e l E s t at o r D e b i do A U n a C o n d i ci ó n D e Ro to r B lo q u e ad o , T a m b i é n P u e de O c u r ri r C o m o R es u l t a d o D e A r r a n q u e s O I nv e r s io n e s E x c e s iv a s .

125

F i g u r a A 8 . 1 3 : E s te T ip o D e F a l lo s E n E l A i sl a m i e n to P o r L o Ge n er a l S o n C a u s a d o s P o r S o b re t en s i o n e s . L o s T r a n s i to r i o s D e T e n s ió n S u e l en S e r E l R e s u l t a d o D e L o s C i r cu i t o s D e C o nm u t a c ió n D e E n e r g í a , R ay o s , D e s c a r g as

125

D e Co n d e n s a do r e s Y D i s p o s it i v o s E lé c t r ic o s D e E s t a do Só l i d o . F i g u r a A 9 . 1 : P r u e b a G r o w le r , Co n E q u i p o G r o w le r D e M e s a

127

F i g u r a A 9 . 2 : P r u e b a G r o w le r , Co n E q u i p o G r o w le r P o rt á t i l

127

F i g u r a A 9 . 3 : Ut i l i z a n d o P a pe l M a g n e t i z a n te E n L a P r u e b a G ro w le r P ue d e F a c i l i t a r L a D e t e cc i ó n D e B a r r a s A b i er t a s En E l R o t o r F i g u r a A 1 0 . 1 : D e s p l a za m i e n to M í n i m o E n Fu n c i ó n D e L a V e lo c i da d N o m i n a l De Prueba F i g u r a A 1 0 . 2 : P u n to s D e M e d i d a A p l i c a b l es E n U n o O Am b o s E xt re m o s D e La Máquina F i g u r a A . 1 0 . 3 : P u n t o D e M e d i d a E n L o s Ex tr e m o s D e L a M á q u i n a S i n E l D e sm o n t a j e D e L a s P a r t e . F i g u r a A 1 0 . 4 : P u n to D e M e d i d a P a r a C o j i ne t e s T i p o P e d e s t a l F i g u r a A 1 0 . 5 : P o s i c ió n C i r c u l a r D e l T r a n s du c t o r P a r a L a M e d i d a D e l D e s p l a z am i e n to D e l Ej e .

F O R M U L A RI O S

128

131

133

133 134 134

PÁG.

F o r m u l a r i o A 2 . 1 . Fo rm u l a r i o P a r a L a R e cep c i ó n D e D a to s D e U n M o t o r E l é c t r i co . F o r m u l a r i o A 3 . 1 : R e gi s t r o P a r a P r u e b a D e R e s i s te n c i a D e A i s l am i e n t o . F o r m u l a r i o A 7 . 1 : R e gi s t r o P a r a L a P r u e b a D e l N ú c l eo .

64 88 120

Í N DI CE D E T A B L A S TABLAS

PÁG.

C A PI T UL O I T a b l a 1 : L i s t a D e T a l le r e s Q u e S e R e a l i z a ro n E n c u e s t a E n E s t u d io D e l 2 0 0 9

12

C A PI T UL O I I T a b l a 1 : A p l i c a c ió n D e T e n s ió n P a r a L a P r ue b a D e I r E n B a s e A L a T e n s ió n N o m i n a l D e L a M á q u in a .

35

T a b l a 2 : L i m it e s D e V ib r a c i ó n

54

T a b l a 3 : L í m it e s P a r a E l M á x im o D e s p l a z am i e n t o R e l a t iv o D e l E je

54

T a b l a 4 : L í m it e s P a r a E l M á x im o D e s p l a z am i e n t o R e l a t iv o D e l E je, P a r a M a q u i n a s E s p ec i a l e s T a b l a 5 : T o r q u e M í n im o P a ra D e t er m i n a do T a m a ñ o D e P e r n o

54 56

C A PI T UL O I I I T a b l a A 1 . 1 : N u m er a c ió n P ar a L a A r m a z ó n D e L a M a q u i n a T a b l a A 3 . 1 : A p l i c a c ió n D e T e n s ió n P a r a L a P r u e b a D e I r E n B a se A L a T e n s i ó n No m i n a l D e L a M á q u i n a T a b l a A 3 . 2 : R ec o m e nd a c i ó n M í n i m a P a r a L a R e s i st e n c i a D e A i s l am i e n to A

63 72

75

U n a T em p e r at u r a D e 4 0 ° C ( M Ω ) T a b l a A 3 . 3 : I n t e r p r eta c i ó n D e l Re s u l t a do D A R

79

T a b l a A 3 . 4 : V a l o re s M í n i m o s Re co m e n d a d o s D e l Í n d i c e D e P o l ar i z a c i ó n P a r a To do s L o s C o m po n e n t es D e U n a M a qu i n a s C o n C l a s e s D e Ai s l a m i e n to

81

S e g ú n I E C 6 0 0 8 5 -0 1 : 1 9 8 4 T a b l a A 4 . 1 : P r u e b a D e A l t o P o t e n c ia l U t i l i z an d o D C

92

T a b l a A 4 . 2 : P r ue b a D e A l to P o te n c i a l Ut i l i z a n d o D C

93

T a b l a A 6 . 1 . D i f e re n t es T e n s io n e s Se g ú n O rg a n i s m o s

110

T a b l a A 7 . 1 : R e q u e r im i e n t o s D e I n d u c c i ó n

116

T a b l a A 1 0 . 1 : L i m it e s D e V i b r a c ió n

135

T a b l a A 1 0 . 2 : M a q u i n a s C o n L ím i t e s D e V i br a c i ó n (M o n t a j e s F l e xi b l e s )

135

T a b l a A . 1 0 . 3 : L ím i te s P a r a E l M á x im o D e s pl a z a m i e n to Re l a t iv o D e l E j e

137

T a b l a A . 1 0 . 4 L ím i te s P a r a E l M áx i m o D e s p la z a m i e n to Re l a t iv o D e l E j e , P a ra M a q u i n a s E s p ec i a l e s

137

Propuesta Nacional de Estándar para la Reparación y Rebobinado de Motores Eléctricos

CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN

Universidad de El Salvador UES

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Propuesta Nacional de Estándar para la Reparación y Rebobinado de Motores Eléctricos

1. INTRODUCCIÓN En las últimas décadas países desarrollados como Estados Unidos han elaborado y adoptado

políticas

energéticas,

debido

a

recomendac iones

de

estudios

e

investigacio nes de entidades como IEEE, DOE, etc. dando como resultado la necesidad de tener un mayor control y eficiencia de la energía eléctrica, una de estas políticas est a referenciada a la construcción y uso de motores eléctricos más eficientes, debido a que el 70% de la energía consumida por el sec tor industrial en todo el mundo 1, es en motores eléctricos , estas máquinas son som etidas a fuertes cargas de trabajo por largos periodos de tiempo lo que producen fallas o daños , una o pción que se tiene es la reparación, o rganismos como IEEE y EASA propo ne n buenas prácticas para la reparación y rebo binado de motores eléctricos que da n como resultado una eficiencia aproximadam ente igual a la que fue diseñada . Hasta la fecha El Salvador no cuenta con un estándar o documento que normalice la reparación y rebo binado de motores eléctricos, considerando este problema energético , este documento se basa en una investigación teórica que propone minimizar las pérdidas en la eficiencia de un motor a reparar por medio de buenas prácticas, tomando co mo base el estándar IEEE Std.1068 -1996 “IEEE Recommended Practice for the Repair and Rewinding of Motor for The Petroleum and Chemical Industry” y EASA/AEM T “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency” . Dentro de los requerimientos propuestos en este doc umento para una buena práctica de reparación y rebobinado de motores eléctricos,

se plantea al

propietario del motor los requisitos mínimos que de be considerar al elegir el taller de reparación, y las garantías que esté ofrece. Al igual se propone a los talleres de reparación una buena práctica para realizar una evaluación preliminar, pruebas eléctricas para detectar posibles fallas, procedimientos para el desmontaje y desarmado de la máquina al igual como procedimientos para una correcta extracción de bo binas sin causar daños en el núcleo,

pruebas

que

brindan

un

diagnóstico

del

esta do

de

las

partes

fundamentales, y una evaluación de si la m aquina necesita solamente un reacondicionamiento de daños. 1

Datos obtenidos de DOE(Departament Of Energy 2013)

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2. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL

·

O b t e n e r i n f o rm ac i ó n d e l a s i t u a c i ó n a c t u a l d e l p a í s c o n f o rm e a l t em a d e r e p a r a c ió n y r e bo b i n a d o d e m o t o re s e lé c t r i co s .

·

R e a l i z a r u n d o c u m e nt o p r i m a r i o q u e co nt e n g a n l i n e a m ie n t o s p a r a una

buena

p r á c t i ca

de

re p a r a c ió n

y

rebobinado

de

m o to r e s,

b a s á n d o s e e n e l e st á n d a r I E EE S t d . 1 0 6 8 -1 9 9 6 y do c u m e nt a c i ó n e l a b o r a do p o r E A S A .

O B J E T I V O S E S P E CÍ F I CO S ·

I n v e s t i g a r l a e f i c ie n c ia q u e p o se e u n m o to r l u e g o d e s e r r e b o b in a d o o r e p a ra d o c o n u n a b u e n a p r á c t i c a , y co n l a s p r á c t i c a s r e a l i z a da s en nuestro país.

·

R e a l i z a r u n a t r a d u c ci ó n y a d e c u a c ió n de l e st á n d a r I EE E S t d . 1 0 6 8 1 9 9 6 , p a r a o b t e n e r u n d o c u m e n to b a s e p a r a l a b u e n a p r á ct ic a d e r e p a r a c i ó n y re b o b i na d o d e m o to r e s e l éc tr i c o s .

·

C o m p a r a r lo s m é to do s u t i l i z a d o s e n e l e s tá n d a r I E E E S t d . 1 0 6 8 - 1 9 9 6 c o n lo s p l a n t e a do s en e l d o c um e n to d e E A S A / A E M T “ T he E f fe c t o f R e p a i r / Re w i n d i n g o n M o t o r E f f i c i e n cy ” .

·

I n v e s t i g a r l a im po r ta n c i a y e l im p a ct o q u e t i e n e n l a s p r u e b as e l é c t r i ca s

y

m e c á n ic a s

realizadas

a

m o t o re s ,

para

ev a lu a r

y

d i a g n o s t i c a r l a c o n d ic i ó n d e la m á q u i n a .

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3. ALCANCES

E s t e d o c um e nt o c u b re g e n er a l i d a d e s p a ra l a re p a r a c ió n d e m o t o r es e l é c t r ic o s e i n c l u y e r e co m e n d a c io n e s p a r a e l u s u a r i o y e l t a l l e r d e r e p a r a c ió n . M u e s t ra n l a s m e to do l o g í a s d e p r ue b a e x p e r im e n ta l e s p a r a d i a g n ó s t i co d e f a l l a s y p o s i b l es d a ñ o s . E s to n o p re t en d e s u p l a n t a r l a s i n s t r u c c i o n es e s p ec í f i c as c o n te n i d a s en l o s m a n u a l e s e i n s t r uc t i v o s de l f a b r i c a n te o c u a l q u i e r a c u e r do -c o n t r a to e n t re el f a b r i c a n t e y e l c o m p ra d o r d e u n m o to r e léc t r i c o .

E s t a p r á ct i c a p re t e n de s e r u n d o c u m e n t o b á s i c o o p r im a r io u t i li z a d o p o r d u e ñ o s d e m o to r e s e l é ct r i co s q u e n e c e s it a n r e pa r a c i ó n a s í c o m o p o r p r o p i e t a r io s y o p e r a d o r e s de es t a b le c i m ie n t o s q u e o f re ce n s e rv i c io s d e r e p a ra c i ó n . E l u s o d e e s t e do c u m e n to t i e ne c o m o e x p ec t a t iv a da r r e s u l t a d o s de m ay o r c a l i d a d , m a y o r r e n t a b i l i d a d y re p a r ac i o n e s a d e c u a d a s .

E s t a s re co m e n d a c i o ne s a p l i c a n a m o to r e s h o r i z o n t a le s y v e r t ic a l e s , t a m a ño de a r m a z ó n N EM A 1 4 0 y s u p e r io r es , t e n i e nd o u n a t e n s ió n no m i n a l d e 1 5 kV o m e no s . E s a p l i c a d a s ó l o a re p a r a c io n e s d e m o to r es y n o s e p r e t e n d e c u b r ir m o d i f i ca c i o ne s m a y o re s a e l l o .

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4. GLOSARIO TÉCNICO A W G : Am e r ic a n W i re G a u g e ° C : G r a d o Ce l s i u s A C : Co r r i e n te A l t er n a D C : C o rr i e n t e D i re c t a °F: Grado Fahrenheit F P : F a c t o r d e P o t e n c ia . H P : H o r se P o w e r Hz: Hertz I E C : I n te r n a c io n a l E l ec t r o t e c h n i c a l Co m m i ss i ó n ( Co m i s i ó n E l e ct ro t éc n i c a Internacional E A S A : E l ec t r i c a l A p p a r a t u s S e rv i c e As s o c i at i o n I E E E : I n st i t u t e o f E l e ct r i c a l a n d E l ec t ro n i c s E n g i n e e r s ( I n st i t u to d e I n g e n i e r o s E l e c t ró n i c o s y E l ec t r ic i s t a s ) D O E : D e p a rt am e n t O f E n e r g y K : G r a d o s Ke l v i n K g / m : K i l o g r am o s po r m et r o k V A : K i l o Vo l t A m pe re k W : K i l o w at t s M G 1 : M o t o r s a n d Gen e r a t o r s 1 ( M o to r es y G e ne r a d o re s 1 ) m m : M i l ím et r o s N E M A : N a t io n a l E le c tr i c a l M a n u f a ct u r e r s As s o c i at i o n ( As o c i ac i ó n N a c i o n a l d e F a b r i c a n t e s E lé c t r i co s ) P.U.: Por Unidad Pulg/seg: Pulgada por segundo r / mi n o r p m : Re v o l uc i o n e s po r M i n u t o S i s t e m a d e a i s l a mi e n t o 2 : E s u n co n j u n t o d e co n d u c to r e s y p a r t e s de l a e s t r u c t u r a q u e se a so c i a n co n m at e r i a l es a i s l a n t e s . L o s ít em s s i g u i e n t e s e st á n

2

Datos tomados de NEMA MG 1; Seccion I, Parte I, Item 1.65

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a s o c i a do s a l b o b i n a do es t a c io n a r i o y r o ta t o r io , am b o s co n s t it u y e n d i f er e n t es s i s t em a s d e a i s l am i e nt o , e s to s se d e sc r i b en a c o n t i n u a c ió n .

-

A i s l a mi e n t o d e l a b o b i n a . To d o s l o s m at e ri a l e s a i s l a n t es q u e e nv u e l v e n y separan

a

los

co n d u c t o r e s

que

co n du c e n

c o r r i e nt e s ,

co m p o n e nt e s

g i r a t o r io s y c a b l es t r e n z a d o s fo rm a n e l a i s l a m ie n to e n t re e l l o s y l a e s t r u c t u r a de l a m áq u i n a ; i n c l u y e e l r ev e s t im i e n to s d e c a b l es , b a r n i z , e n c a p s u l a m ie n t o s, a is l a m i e n to de r a n u r as , r e l l e no d e r a n u r as , c i n t a s , a i s l a m i e n to de f a se , a i s l a m i e n to de p i e z a p o l a r , y a i s l am i e n to d e a n i l l o c u a n d o e x is t a n . -

A i s l a mi e n t o

en

las

co n e xi o n e s

de

los

d e va n a d o s .

S o n m a te r i a l e s

a i s l a n t e s q u e e nv u e lv e n l a s co n e x io n e s qu e l l ev a n c o r r i e n te de b o b i n a a b o b i n a , y q u e f o rm a n l a s t e rm i n a l es d e l a b o b i n a e s t ac i o n a r i a o r o t at i v a e n l o s p u n t o s d e en l a c e d e l c i r c u i to ex t e r no , y e l a i s l am ie n t o d e c u a l q u i e r s o po r t e m et á l i c o p a ra em b o b i n ad o . -

E s t r u c tu r a a s o ci a d a s a l s i s t e ma d e a i sl a mi e n to . S o n e l em e n to s c o m o l a s c u ñ a s d e r a n u r a s , b l o q u e s d e e s p a c io , y a m a r re s q u e s e us a n p a r a p o s i c i o n a r l o s e xt r em o s d e l a b o b i n a y co ne x i o ne s .

C l a s e s d e a i s l am i e n to 3. E s c o n fo rm e a l e st á n d a r I E E E 1 -1 9 8 6 , y se d i v i de n e n c l a s e s d e a c ue r d o a l a r e s i s t e n c ia t é rm i c a d e l s i st em a . L o s s i st em a s de a i s l a m i e n to u t i l i z a do s e n l o s m o t o r e s i nc l u y e n c l a s e s N E M A A , B , F y H . L o s s i s t em a s d e a i s l am i e nt o se c l a s i f ic a r á n d e la s i g u i e n t e m a n e r a:

-

N E M A C l a s e A . E s u n s i s t em a d e a i s l am ie n t o (1 0 5 ° C t em p e ra t u r a l i m i te , q u e i n c l u y e 4 0 ° º C de t em p e ra t u r a am b i en t e o 6 5 ° C d e a u m en t o ) q u e p o r l a e x p e r i e nc i a o p r u e b a s a c e p ta d a s p u e de s e r m o s t r a do p a r a t e n e r u n a r e s i s t e n c i a té r m ic a ad e c u a d a c u a n d o s e o p e r a e n e l l ím i te t é rm i co d e la c l a s e A , e s p ec i f i c a d o e n e l e s tá n d a r d e au m e n to té rm i c o p a r a l a m a q u i n a e n c o n s i de r a c ió n .

3

Datos tomados de NEMA MG 1; Seccion I, Parte I, Item 1.66

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N E M A C l a s e B . E s un s i s t e m a d e a i s la m ie n t o (1 3 0 ° C t em p e ra t u r a l i m i t e, q u e i n c l u y e 4 0 ° C d e t e m pe r a t u r a am b i e n te o 9 0 ° C d e a u m e n to ) q u e p o r l a e x p e r i e n c i a o p r u e ba s a c e p t a d a s p u e d e s e r m o s t r a do p a r a t e n e r u n a r e s i s t e n c i a té r m ic a ad e c u a d a c u a n d o s e o p e r a e n e l l ím i te t é rm i co d e la c l a s e B , e s p e c i f i c a do e n e l e st á n d a r d e au m e n to té r m ic o p a r a l a m a q u i n a e n c o n s i de r a c ió n .

-

N E M A cl a s e F . E s u n s i s t em a d e a i s l am ien t o (1 5 5 ° C te m pe r at u r a l i m i te , q u e i n c l u y e 4 0 ° C d e t e m pe r a t u r a am b i e n te 1 1 5 ° C d e a um e nt o ) q u e p o r la e x p e r i e n c i a o p r u e ba s a c e p t a d a s p u e d e s e r m o s t r a do p a r a t e n e r u n a r e s i s t e n c i a té r m ic a ad e c u a d a c u a n d o s e o p e r a e n e l l ím i te t é rm i co d e la c l a s e F , e s p ec i f i c a d o e n e l e s tá n d a r d e au m e n to té rm i c o p a r a l a m a q u i n a e n c o n s i de r a c ió n .

-

N E M A c l a s e H . E s un s i s t em a d e a is l a m ie n t o ( 1 8 0 ° C t em p e ra t u r a l im i t e, q u e i n c l u y e 4 0 ° C d e t e m pe r a t u r a am b i e n te 1 4 0 ° C d e a um e nt o ) q u e p o r la e x p e r i e n c i a o p r u e ba s a c e p t a d a s p u e d e s e r m o s t r a do p a r a t e n e r u n a r e s i s t e n c i a té r m ic a ad e c u a d a c u a n d o s e o p e r a e n e l l ím i te t é rm i co d e la c l a s e H , e s p e c i f i ca d o e n e l e st á n d a r d e au m e n to t é rm i co p a r a l a m a q u i n a e n c o n s i de r a c ió n

P r u e b a a c e p t a d a : E s u n a p r u e b a e n u n s i s t e m a o s i s te m a m o d e lo e n d o n d e se s i m u l a lo s es f u e r z o s m e c á n ic o s y t é rm i co s q u e o c u r re n e n o p e ra c i ó n . E x p e r i e n c i a : L a o p e ra c i ó n e x it o s a d e u n a m a q u i n a p o r u n l a r go t i em po b a j o c o n d i c i o ne s r ea l e s , co n u n a u m e n to d e te m p e ra t u r a o ce r c a d e s u m á x im a t e m pe r a t u r a no m i n a l . M o d i f i c a c i ó n M a y o r es : E s co nv e r t i r u n t i po d e m á q u i n a a o t ro t i p o d e m a q u i n a o u n t i p o d e c a r c a s a a o t ro t i po d e c a r c asa , c a m b i a r d e u n a c las i f i c a c i ó n a o t ro t i p o d e c l a s i f i c a c ió n d i f e r e n t e a l d i s e ño o ri g i n a l .

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M o t o r : E s u n a m á q ui n a r o t at i v a c a p a z de t r a n s fo rm a r l a e ner g í a e l é ct r i c a e n e n e r g í a m e c á n i c a, t am b i é n p u e d e s e r e n se n t i d o i nv e r so co m o u n g e n e r a d o r .

M o t o r d e i n d u c c i ó n: E s u n m o to r e l é ct r i c o d e l c u a l s o l am e n te u n a p a rte ( e s t a to r ) , s e c o ne c ta a l a f u e n te d e en e r g í a , l a o t r a ( r o to r ) f u n c io n a po r i n d u c c i ó n e l ec t ro m a gn é t i c a .

M o t o r t i p o j a u l a d e a r d i l l a : E s u n m o t o r d e i n d u c c i ó n c u y o c i rc u i t o s e c u n d a r io está

fo rm a d o

po r

barras

c o lo c a d a s

en

ranuras

del

núcleo

se c u n d a r i o ,

p e r m a n e n tem e n te ce r r a d a s e n co r to c ir c u i t o p o r m e d i o de a n i l l o s e n s us e x t r em o s d a n d o u n a a p a r i e n c i a d e u n a j a ul a d e a r d i l l a .

R e p a r a c i ó n : I n c l u y e e n e l i n g r e so re v is i ó n y p r u e b a , a p r ec i a c i ó n de d a ño , limpieza,

r em p l a z o

o

f i ja c i ó n

de

p a r te s

dañadas

o

a m bo s ,

e n s am b l a d o ,

i n s p e c c i ó n de p o s - rep a r a c i ó n , p r u e b a y aca b a d o .

T a l l er d e r e p a r a c i ó n : E s l a e m p re s a co n t r a t a d a q u e b r i n da e l s e rv i c io de r e p a r a c i ó n , i n c l uy e se r v i c io s e n do n d e s e e n c u e n t r a i n s t a l a do e l m o to r o e n l as i n s t a l a c i o n es d e l t a l le r d e re p a r a c ió n .

U s u a r i o : E l p r o p ie t a r io d e l m o to r o p e r so na l a u t o r i z a do p o r e l du e ñ o . R e s i s t e n c i a d e a i s l am i e n t o ( I R) 4 : E s l a c a p a c i d a d q u e t i e n e e l a is l a m ie n to e l é c t r i co d e u n d ev an a d o p a r a r e s i st i r l a c o rr i e n t e co n t i n u a . E s l a r e l a c ió n de u n a t e n s i ó n n e g a t iv a c o n t i n u a e n t re l a co r r i e n te q u e c i r c u l a e n e l a is l a m ie n to d e l a m a q u i n a co r r e gi d a a 4 0 ° C , y p a r a un t i em p o e s p e c í f ic o (t ) d e s d e e l i n i c io de

l a a p l i c a c i ó n de

l a t e n s i ó n , e l t ie m po

de

a p l i c a c ió n d e

t e n s i ó n es

g e n e r a l m e n t e 1 m i n ( I R 1 ) o 1 0 m i n ( I R 1 0 ) , s i n em b a r go , se p u ed e n u t i l i z a r o t ro s v a l o re s .

4

Datos Obtenidos de IEEE Std. 43-2000, Cap3, ítem 3.4

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Í n d i c e d e p o l a r i z a c i ó n ( P I ) 5: E s l a v a r ia ci ó n e n e l v a l o r d e la r e s i s te n c i a d e a i s l a m i e n to r e s p ec to a l t ie m po . E s l a re la c i ó n d e l a re s i s te n ci a d e a i s l am i e nt o e n e l t i em p o ( t 2 ) e n t r e l a r e s i st e n c i a de a i s l a m ie n to e n e l t ie m po (t 1 ) . S i l o s t i e m po s t 1 y t 2 no so n e s p e c i f i c a do s as u m i r 1 0 m i n y 1 m i n re sp e c t i v am e n t e , s i e l v a lo r d e t 1 y t 2 so n m a y o r es q u e 1 5 s e a s um e q u e e l t iem p o e st á d a d o e n segundos.

R i g i d e z d i el é c tr i c a : L a m áx i m a t e n s ió n ap l i c a d a q u e p u e d e so p o r t a r u n s i st em a d e a i s l am i e n to s i n f a ll a r .

A l t a t e n s i ó n di r e c t a : U n a t e n s i ó n u n i d i r e cc i o n a l c u y a m a g n i t u d e s m ay o r q u e e l v a l o r m áx i m o d e l v a l o r e f i ca z n o m i n a l d e l í n e a a t i e r r a d e l s i s t em a de a i s l a m i e n to b a jo p r u eb a .

S o b r e t e n s i ó n ( s o b r e te n s i ó n ) : U n a t e n s ió n c u y a m a g n i t u d es t á p o r e n c im a d e l v a l o r n o m i n a l o l a t en s i ó n m á x i m a d e f u n ci o n a m ie n t o d e u n e q u i p o .

RTD:

Re s i s t a n ce

Te m p e ra t u r e

D et e c to r

( D et e ct o r

de

Te m p e ra t u r a

po r

R e s i s te n c i a )

A r m az ó n : E s u n c ó d ig o o c la v e f o rm a do p o r n ú m e ro s y l e t ra s q u e d e f i n e n l a s d i m e n s io n e s m ec á n i ca s y l a p o s i c ió n d e m o n t a j e d e l m o t o r .

C a r c a s a : Es e l e n v o l v e n t e d e l n ú c l e o d e l es t a t o r q u e e n e l c as o d e l o s m o to res c e r r a d o s, lo p r o te g e d e l am b i e n t e y h a ce f u n c i o n e s d e i n t e r c am b i a d o r d e c a lo r c o n e l e xt e r io r .

E f i c i e n c i a n o mi n a l : Es e l v a lo r d e l a e f i c ien c i a m o s t r a do e n l a pl a c a d e d a to s d e l motor.

5

Datos obtenidos de: IEEE Std. 43-2000, Cap3, ítem 3.6

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E f i c i e n c i a : E s e l c o c ie n t e e n t r e l a p o t e n ci a m e c á n i c a d i s po n i b l e e n e l e je d el m o t o r y l a po t e n c i a q u e t o m a d e l a l í n e a , am b a s ex p r e s a d as e n l a s m is m as u n i d a d e s , g e n e r a lm en t e e x p re s a d a e n p o r c i e n t o . [ P o te n c i a d e s a l i d a / p o t e n c i a d e e nt r a d a ] X 1 0 0 . [ ( P o t e n c i a de e n tr a d a – p é r d i d a s ) / po te n c ia d e e n t r a d a ] X 1 0 0 . [ P o te n c i a d e s a l i d a / ( p o t e n c i a d e s a l i d a + p é r d i d a s ) ] X 1 0 0 .

5. SITUACIÓN ACTUAL E n l a a ct u a l i d a d E l S a l v a d o r n o c u e n t a c o n u n a po l í t i c a o e s t á n d a r p a r a l a r e p a r a c i ó n y re b o b i na d o s d e m o to r e s e l éct r i c o s , s e g ú n u n a e n cu e s t a 6 r e a l i z a d a a t a l l e r e s de r e p a r a c ió n e n e l á r e a m et r o po l i t a n a d e S a n S a l v a d o r , s e p r e g u n t ó lo siguiente:

¿ S e s i g u e u n a n o r m a o t éc n i c a e n el p r o c e s o d e r e p a r ac i ó n d e m o t o r es eléctricos? R / S e s i g u e u n pr o c es o p er o n o e s e n b a se a a l g u n a n or m a o t é c n i c a e x i st e n te p a r a l a r e p a r a c i ó n de m ot o r es . E l p r o c e di m i e n t o q u e s e s i g u e e s d e t er m i n a do p o r e l t a l l er a t r a vé s d e l a e x p er i e n c i a d e la p e r s o n a e n c a r g a d a o p r o p i e t a r i o .

¿ C u á l es e l pr o c e s o de r e c e p c i ó n d e l o s mo t o r e s a r e p a r a r ? R / T o m ar d a t o s d e l a e m p r es a o p r o p i e t ar i o , a l i g u a l q u e l o s d a t o s d e p l a c a d e l m o t o r , l os c u a l e s s o n a n o t a d o s e n u n c u a d e r n o y l u e g o r e a l i z an u n a i n s p e c c i ó n c o m p l e t a d e l m o t o r pa r a e s t a b l e c er u n d i ag n ó s t i c o . ¿ Q u é e v a l u a c i ó n p r el i mi n a r s e h ac e a l m o t o r p a r a e f e c t o d e d e s a r r o l l a r l a reparación? R / S e r e a l i z a n p r u eb a s d e a i s l a m ie n t o , t a m b i é n u n a r e v is ió n v i s u a l d e l os d e v a n a d o s , b a l e r o s y p a r t es m e c á n i c a s . S i e s p o s i b l e , a v e r i g ua r e l h i s t or i a l de t r a b a j o y s i y a f u e r eb o b i n a d o . 6

Datos obtenidos de “Evaluación del impacto sobre el parámetro eléctrico en motores eléctricos rebobinados de bajo voltaje” Universidad de El Salvador Noviembre 2009, Encuesta a talleres de reparación de motores eléctricos.

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¿ Q u é t i p o d e e v al u a c i ó n s e h a c e a l h i e r r o / n ú c l e o d e l m o t o r ? R / S e r e a l i z a u n a i n s p e c c i ó n v i s u a l , c o n e l o b j e t i v o d e d e t e r m in a r e l e s t a d o d e l a s r a n ur a s y c h a p a s d e l e st a t o r , es d e c ir q u e e l n ú c l e o n o e s té d e t er i o r a d o . E n c u a n d o a l r o t o r , s e v e r i f i c a q u e n o e s t én a b i e r t a s l a s b a r r a s d e l a e s t r u c t ur a j a u l a d e a r d i l l a . E n o c a s i o n e s s e r e a l i z a u n d i a g n o s t i c o e s c r ito , e l c u a l i n c l u ye f o t o g r a f í a s p a r a s u s te n t a r l a f a l l a .

¿Qué procedimiento usan para extraer las bobinas? R / S e c o r t a n l a s b o b in a s p o r u n e xt r em o co n u n c i n c e l y s e e xt r a e n a g o l p e s c o n u n i n s t r u m e n t o ar t es a n a l h e c h o d e m e t a l . E n o t r a s o c a s i o n e s s e u t i l i z a u n q u í m i c o ( t h i n n e r ) , t em p e r a t ur a y l u e g o se c o r t a l a b o b i n a c o n u n a s i e r r a , p a r a p o d e r e x tr a er l a m a n ua l m e n t e h i l o a h i l o co n t e n a z a o a g o l p e s c o n i n s t r u m e nt o s artesanales.

¿ S e u t i l i z a al t a s t emp e r a t u r a s p a r a q u i t a r l a s b o b i n a s ? R / S e a p l i c a d e p e n d i e n d o d e l e s t a d o e n q ue s e e n c u e n tr e n l a s bo b i n a s o c u a n d o l a s b o b i n a s t i e n e n u n a r e s i n a e p o x i , s e ap l i c a u n a l l a m a d i r e c t a a t e m p er a t u r a e n t r e 9 8 ° C y 2 0 0 ° C a un c u a n d o s e t i e n e e l co n o c i m i e n t o q u e e st o d a ñ a e l n ú c l e o . A l g u n a s v e c e s s e uti l i z a s o l v e n t e s (t h i n n e r ) p a r a a b l a n d a r e l a i s l a m i e n t o y f a c i l i t a r l a e xt r a c c i ó n .

¿ Q u é g a r a n tí a s s e d a n r e s p e c t o a l a r e p a r a c i ó n ? R / L a g ar a n t í a s o l o ap l i c a p a r a m o t or e s gr a n d e s , e nt r e 3 0 y 9 0 d í a s , e n f a l l as c o m o ( p o te n c i a , v e l oc i d a d , c o n e x i ó n , a i s la m i e n t o ) . E s t o s i e l c l i e n t e t ie n e las d e b i d a s p r o t e c c i o n e s y u n a c o n s t a n t e r e v i si ó n d e l s i s t em a e lé c t r i c o .

¿ D ó n d e s e h a c a p a c i ta d o e l p e r s o n a l q u e r e a l i z a l o s r e b o b i n a d o s ? R / T o d o e l p e r s o n a l h a a p r e n d i d o e m p í r ic a m e n t e , e s u n p r o ce s o e n e l c u a l la p e r s o n a d e m a y or exp e r i e n c i a l e t r a n sm i te c o n o c i m i e n t o s a o tr a , e x i st e n a l g u n o s q u e c u r s a r o n b a c h i l l er a t o i n d u s tr i a l , p e r o e l a p r e n d i z a j e s i em p r e e s em p í r i c o . No s e t i e n e u n a b a s e te ór i c a o c a p a c i t a c i ó n e n e l p r o c e s o d e r e b o b i n a d o .

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¿Qué rango de capacidad de motores reparan? R / E l r a n g o d e c a p a c i d a d d e m o t o r es q u e s e r e p ar a n e s d es d e f r a c c i o n e s d e H p h a s t a 4 0 0 H P . E x i s ten t r a b a j o s d e c a p a c i d a d e s m a y o r es , p er o n o e s e n t o d o s l os talleres.

L I S T A D E T A L L ER E S E N CU E S T A D O S 7 B O B I N SA L T A LL E R C A R PI O T A LL E R SA N T A F E M O T O R PL A N T A LL E R MU N G U I A T A LL E R C A ST I LL O T A LL E R MA RT I N E Z Tabla 1: Lista de Talleres que se realizaron encuesta en estudio del 2009

5.1.

E V A L U A C I ÓN D E L I MP A CT O E N LA E F I C I EN CI A D E UN M O T O R P O R M ED I O D E L M ET O D O D E DE S L I Z A MI EN T O D E S CR I T O EN E L I E EE ST D . 7 3 9 -1 9 9 5 , L U E G O DE S O M E T E RS E A U N P R OC E S O D E R E PA R A CI Ó N Y R E B OB I N A DO S E G Ú N E S T UD I O S RE A L I Z A D O S E N E L A Ñ O 2 0 0 9 EN EL S A L VA D O R 8

E n e l a ño 2 0 0 9 , e s t ud i a n t e s d e l a U n iv e r si d a d d e E l S a l v a do r UE S , r e a l i z a ro n u n a i n v e s t i g a c ió n p a r a a v e r i g u a r e l im p a c to q u e s e t ie n e e n l a e f i c i e n c i a de u n m o to r c u a n d o h a s i d o re p a r a d o y r e bo b i n a d o , p o r m e d io de l m é to do de D e s l i z am i e n to es t a b le c i d o e n e l I E EE S t d . 7 3 9 - 1 9 9 5 S e c . 6 . 1 6 , a c o n t i n u a c ió n s e e x p l i ca l a m et o do lo g í a y l o s r e s u l t a do s o b t e n i d o s e n d i c ho es t u d i o .

7

Datos obtenidos de “Evaluación del impacto sobre el parámetro eléctrico en motores eléctricos rebobinados de bajo voltaje” Universidad de El Salvador Noviembre 2009. 8 Datos obtenidos de “Evaluación del impacto sobre el parámetro eléctrico en motores eléctricos rebobinados de bajo voltaje” Universidad de El Salvador Noviembre 2009, Mediciones a motores eléctricos.

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E l d e s a r ro l lo de l e s t ud i o f u e h e c ho a 2 8 m o to r e s p e r te n e c ie n t es a l a e n t i d a d e s t a t a l de l a A dm in i s t r a c i ó n N a c io n a l d e A c u e d u c to s y A lc a n t a r i l l a d o s ( A N D A ) , d e lo s 2 8 m o to r e s 6 s o n d e 7 5 HP , 4 d e 1 0 0 H P , 2 d e 1 2 5 H P , 6 de 1 5 0 H P , 8 de 2 0 0 HP y 2 d e 2 5 0 H P .

E l m é to d o d e l D e s l i z am i e n to de s c r i to e n I EE E S t d . 7 3 9 - 1 9 9 5 Se c . 6 . 1 6 , e s un p r o c e d im i e n to m e d ia n t e e l c u a l e s p o si b l e l a e v a l u a c ió n d e l p a r á m et ro e f i c i e n c i a d e u n m o to r d e u n a m a n e ra r á p i d a y co n u na a c e p ta b le a p r o x im a c ió n , re co m e n d a d o c u a n d o n o es f a c t i b le de s m o n t a r e l m o to r , y a que implicaría

d e ja r d e p r e st a r a l g ú n s e r v ic i o o s e te n dr í a n p é r d i d a s

e c o nó m i c a s de p r o d uc c i ó n , de b i d o a l t i em p o d e s u s p e n s i ó n q u e co n l l e v a la e v a l u a c ió n s i s e e f ect ú a co n o t r o s m é to do s , c o m o lo s q u e s e d e s c r i b e n e n I E E E S t d . 1 1 2 -1 9 9 6 (L o s m é t o do s d es c r i to s e n e l I E E E S t d . 1 1 2 s o n m ás e x a c to s

y

r e co m e nd a d o s

que

el

del

D e s l i z am i e n to ,

pero

tienen

el

i n c o n v e n i e n t e d e q ue l a m a q u i n a t i e ne q u e s e r d es m o n t a d a y t ra s l a d a d a h a s t a e l la b o r a to r io p a r a e f e ct u a r lo s p ro c e d i m ie n t o s d e e v a l ua c i ó n , se g ú n s e r e q u i e r a e s to s m é to d o s p u e d e n s er A , B , C , D , E y F ) .

E l m é to do d e l D es l i z a m i e n to co n s i s t e e n m e d i r l a v e l o c i d a d d e o p e r a c ió n en c a r g a r e a l e n e l s i t io d o n d e la m a q u i n a e s t é f u n c io n a n d o , de e s a m a n e r a, o b t e n e r e l d e s l i z am ie n t o d e o p e r ac i ó n y d i v i d i r l o c o n e l d e sl i z a m i e n to d e p l e n a c a r g a , e s p e c i f ic a d o e n e l d a to d e p l a c a d e l m o to r , y as í d e t e rm i n a r el p o r c e n t a je d e c a r g a d e o p e r a c ió n de l m o to r y c o no ce r l a po t en c i a d e s a l i da d e s a r r o l l a d a e n e l e j e d e l m o to r b a sán d o s e e n e l p r i n c i pi o d e q ue e l d e s l i z a m i e n to e s l i n ea l d e s d e e l 1 0 % a l 1 1 0 % d e c a r g a . N O T A : e n e l es t u d i o d e e s to s 2 8 m o to r e s t o m a r o n co m o v á l i d o s l o s d a t o s de e f i c i e n c i a q u e s e e n cu e n t r a n p o r e n c im a de l 5 5 % de l a ca r g a .

P a r a po d e r r e a l i z a r un a m e d i c i ó n m á s p re ci s a d e l a e f i c i e n c i a en l o s m o to re s a e s t u d i a r e n l a i n v es t i g a c i ó n , se re a l i z a r o n co r r e cc i o n es a l d es l i z a m i e n to a

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p l e n a c a r g a d e b i d o a c a m b io s e n l a t e n s ió n y l a t em p e r a t u r a am b i e n t e s e g ú n IEEE Std. 112B.

L o s r e s u l t a d o s o b t e n id o s d e l e s t u d i o s e d et a l l a n a co n t i n u a c i ó n :

·

E l p o rc e n t a je d e r e du c c i ó n e n l a e f i c ie n ci a p a r a ca d a u n o d e l o s 6 m o t o re s co n po t e n c ia n o m i n a l d e 7 5 HP .

Figura 1: Porcentaje de reducción en la eficiencia en motores de 75HP por cada rebobinado 9

·

E l p o rc e n t a je d e r e du c c i ó n e n l a e f i c ie n ci a p a r a ca d a u n o d e l o s 4 m o t o re s co n po t e n c ia n o m i n a l d e 1 0 0 H P .

F i g u r a 2 : P o r c e n t a j e d e r e d u c c i ó n e n l a e f i c i e n c i a e n m o t o r e s d e 1 0 0 H P p o r c a d a r e b o b i n a d o 10

9

Datos obtenidos de “Evaluación del impacto sobre el parámetro eléctrico en motores eléctricos rebobinados de bajo voltaje” Figura 16. Datos obtenidos de “Evaluación del impacto sobre el parámetro eléctrico en motores eléctricos rebobinados de bajo voltaje” Figura 17.

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·

E l p o rc e n t a je d e r e du c c i ó n e n l a e f i c ie n ci a p a r a ca d a u n o d e l o s 2 m o t o re s co n po t e n c ia n o m i n a l d e 1 2 5 H P .

F i g u r a 3 : P o r c e n t a j e d e r e d u c c i ó n e n l a e f i c i e n c i a e n m o t o r e s d e 1 2 5 H P p o r c a d a r e b o b i n a d o 11

·

E l p o rc e n t a je d e r e du c c i ó n e n l a e f i c ie n ci a p a r a ca d a u n o d e l o s 6 m o t o re s co n po t e n c ia n o m i n a l d e 1 5 0 H P .

F i g u r a 4 : P o r c e n t a j e d e r e d u c c i ó n e n l a e f i c i e n c i a e n m o t o r e s d e 1 5 0 H P p o r c a d a r e b o b i n a d o 12

11 12

Datos obtenidos de “Evaluación del impacto sobre el parámetro eléctrico en motores eléctricos rebobinados de bajo voltaje” Figura 18. Datos obtenidos de “Evaluación del impacto sobre el parámetro eléctrico en motores eléctricos rebobinados de bajo voltaje” Figura 19.

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·

E l p o rc e n t a je d e r e du c c i ó n e n l a e f i c ie n ci a p a r a ca d a u n o d e l o s 8 m o t o re s co n po t e n c ia n o m i n a l d e 2 0 0 H P .

F i g u r a 5 : P o r c e n t a j e d e r e d u c c i ó n e n l a e f i c i e n c i a e n m o t o r e s d e 2 0 0 H P p o r c a d a r e b o b i n a d o 13

·

E l p o rc e n t a je d e r e du c c i ó n e n l a e f i c ie n ci a p a r a ca d a u n o d e l o s 2 m o t o re s co n po t e n c ia n o m i n a l d e 2 5 0 H P .

F i g u r a 6 : P o r c e n t a j e d e r e d u c c i ó n e n l a e f i c i e n c i a e n m o t o r e s d e 2 5 0 H P p o r c a d a r e b o b i n a d o 14

13 14

Datos obtenidos de “Evaluación del impacto sobre el parámetro eléctrico en motores eléctricos rebobinados de bajo voltaje” Figura 20. Datos obtenidos de “Evaluación del impacto sobre el parámetro eléctrico en motores eléctricos rebobinados de bajo voltaje” Figura 21.

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L o s p r o m e d i o s o bt e n id o s d e l po r c e n t a je de r e d u cc i ó n d e l a ef i c i e n c i a e n un m o t o r se g ú n s u p o te nc i a no m i n a l , d a n c o m o re s u l t a do q u e a p ro x i m a d am e n te p o r c a d a v e z q u e u n m o t o r e s re b o b i n a d o e s t e p ie r d e u n 4 % d e s u e f i c i e n c ia s e g ú n e l m é to do d e D e s l i z a m i e nt o .

5.2.

E V A L U A C I ON D E L I MP A CT O E N LA E F I C I EN CI A D E UN M O T O R P O R M ED I O D E L M ET O D O I E E E ST D . 1 1 2 -B , L UE G O DE S O M E T E R S E A UN P R O C E S O DE R E P A R A C I ON E A S A / A E MT

Y

RE B OB I N A D O

S EG Ú N

E S T UD I O S

R EA LI Z A D O S

POR

15

A c o n t i n u a c i ó n se pr e s e n t a u n e st u d i o r e a l i z a d o p o r E A S A/ A E M T , d i c h a i n v e s t i g a c ió n co n s t a e n s o m e te r a 2 4 m o t o re s q u e f u e ro n r e p a r a d o s y r e b o b i n a d o s u t i l i z a nd o b u e no s p ro ce d i m ie n t o s d e p r á c t i ca s re c o m e n d a d a s p o r E A S A e I EE E , e l m é to d o d e e n s ay o p a r a m e d i r e l r e n d im i e n to d e l o s m o t o re s f u e s e g ú n IE E E S t d - 1 2 2 B , s e d i v i d i e r o n l o s 2 4 m o t o re s e n c u a t ro g r u p o s s e g ú n s e e x p l ic a a co n t i n u a c ió n :

Grupo A: Seis

m o to re s

de

ba j a

t e n s ió n

de

[100-150

HP

(75-112

kW)]

r e b o b i n a d o s u n a v ez . P a r a l a r e p a r a c ió n y r e b o b i n a do d e e s to s m o t o re s n o ex i s t ió u n c o n t r o l e s p e c í f i co en e l p r o c e so d e “ Q u em ado p o r Ho r n o ” p a r a la e x t r a cc i ó n y r e bo b i na d o de lo s d ev a n a d o s . E l m é to do d e Q u em a do p o r H o r no co n s t a en s o m et e r l o s d ev a na d o s a u n a c á m ar a d e h o rn o po r d e b a jo d e un a t em p e r at u r a d e 6 6 0 °F ( 3 5 0 ° C ) , p a r a p o de r r e m o v e r e l a i s l am i e nt o y s ac a r lo s d ev a na d o s v i e jo s . R e s u l t a d o s : E n u n p r in c i p i o l o s m o to r e s m o s t r a ro n u n c am b i o e n l a e f i c i e n c i a p ro m e d i o de - 0 .6 % (c o n l ím i te s de - 0 .3 a -1 . 0 %) .

15

Datos obtenidos de “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency”, TEST DATA FOR EASA/AEMT STUDY.

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S i n e m b a r go , lo s do s m o to r e s q u e m o s t r ar o n l a m ay o r r e d u c c ió n e n l a e f i c i e n c i a f ue r o n lu b r i c a d o s d u r a n t e e l m o n t a j e , lo q u e a um entó l a s p é r d i d a s p o r f r i c ci ó n . D e s p u é s de e st o s e co r r i g i ó l a v a r i ac i ó n m e d i a e n l a e f ic i e n c i a d a n do c o m o r e s u l t a do u n -0 . 4 % ( c o n l ím i te s d e - 0 . 3 a - 0 .5 %) . Grupo B: Diez

m o to re s

de

baja

tensión

[6 0

-

200

HP

(4 5 -1 5 0

k W)]

r e b o b i n a d o s u n a v e z . P a r a e s t e g r u p o de m o to r es s e co n t r o l ó el p r o c e so s d e Q u em a do po r H o r no p a r a l a e x t r a cc i ó n y r e bo b i n a d o de l o s d ev a n a d o s , l a t em p e r a t u r a a l a q u e fu e s o m et i d o e s t e p ro ceso f u e a p r o x im a d am e n te d e 6 8 0 ° F - 7 0 0 ° F ( 3 6 0 ° C - 3 7 0 ° C ) . R e s u l t a d o s : e l c am b io e n l a e f i c i e n c i a p ro m e d i o f u e d e -0 . 1 % ( co n l í m i t e s d e + 0 .2 a -0 . 7 % ) . S i n e m b a r go , s e e n c o n t r ó po s te r i o rm e nt e u n m o t o r q u e p re s e nt o un a i s l a m i e n to

i n te r l am i n a r

d e f ec t u o s o .

Tomando

en

cuenta

el

p r o b l e m a o c a s io n a d o e n es t e m o to r e l r es u l t a d o d e l a m e d i a e n la e f i c i e n c i a p ro m e d i o fu e d e - 0 .0 3 % ( c o n l ím i t e s d e + 0 .2 a -0 . 2 % ) . Grupo C: M o t o re s de b a j a te n si ó n r e bo b i n a d o s m á s d e u n a v e z , c o n t r o l ad o el p r o c e so Q u em a d o po r H o r n o p a r a l a e x t r ac c i ó n y r e bo b i n a d o de lo s devanados. Grupo C1: C i n c o m o to r es d e b a j a t e n s i ó n [ 1 0 0 - 2 0 0 H P ( 7 5 - 1 5 0 k W ) ] , r e b o b i n a d o s do s o tr e s v ec e s , c o n t ro l a nd o e l p r o ce s o s d e e x t r a cc i ó n y re b o b i na d o a u n a t em p e r a tu r a e n e l h o r n o de 680°F - 700°F (360°C - 370°C). R e s u l t a d o s : e l c am b i o e n l a e f ic i e n c i a p r o m e d i o f u e d e 0 . 1 % ( c o n l ím i te s d e 0 . 6 a -0 . 4 %) , l o s c i nc o m o t o re s e st á n c o m p u e s to s po r 3 qu e f u e r o n re b o b i n a do s 3 v ec e s y 2 q u e f u e r o n r e bo b i n a d o s d o s v e ce s .

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Grupo C2: D o s m o t o re s de b a j a t e n s ió n [7 . 5 H P ( 5 .5 k W) ] , r e bo b i n a d o s u n a v e z y p ro c e s a do s 3 v e ce s e n e l Ho r n o d e Q ue m a do , c o n t ro l a n d o l a c á m ara d e l ho r n o a u n a tem p e r a t u r a d e 6 8 0 ° F - 7 0 0 ° F (3 6 0 ° C - 3 7 0 °C ) . R e s u l t a d o s : e l c a m b io e n l a e f i c i e n c i a p ro m e d i o f u e de 0 . 5 % ( c o n l ím i te s d e 0 . 2 a 0 . 8 %) . Grupo D: U n m o to r d e m e d i a t e n s ió n co n d ev a n ad o s p r e fo rm a d o s [ 3 0 0 HP ( 2 2 5 k W/ 3 .3 k V ) ] , re b o b i n a d o u n a v e z , co n t r o la n d o e l p r o c e so s de e x t r a cc i ó n y re b o b i na d o a u n a t em p e ra t ur a e n l a c ám a r a de l h o r no d e 6 8 0 ° F - 7 0 0 ° F (3 6 0 ° C - 3 7 0 ° C ) . Resultados:

El

c am b i o

en

la

e f i c i en c i a

fue

de

-0.2%.

El

c o m p o r ta m ie n t o d e e s t e m o to r f u e s i m i la r a l a s m á q u i n a s d e b a ja t e n s i ó n r e bo b i n a d a s , co n t r o la n d o l a t em p e r a t u r a e n l a c ám ar a d el horno.

L o s r e s u l t a do s c o m p le t o s d e la s p r u e b a s s e r e s um e n a co n t i nu a c i ó n e n l a s Figuras

7 h a s t a l a 1 1 , d o n d e se m ues t r a q u e n o e x i st i ó u n c a m b io

s i g n i f i c a t i v o e n l a e f i c i e n c i a d e lo s m o to r e s r e p a r a do s y r e b o b i n a d o s u t i l i z a n d o b u e n o s p ro c e d im i e n to s d e p r ác t i c a s r ec o m e n d a d a s , t a m b i é n se p u e d e o b s e rv a r q u e e n v ar i o s c a so s , e n re a l i d a d a u m e n t a ro n l a e f i c ie n c i a . C o m o a n t es f ue m e nc i o n a d o e l p a r ám e tro de e f i c i e n c i a f u e o b t e n i d o po r m e d io d e l m ét o do d es c r i t o e n e l I E E E S t d -1 2 2 B .

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Figura 7: Comparación en la distribución de pérdidas en porciento para los motores en e s t u d i o d e E A S A / A E M T 16

Figura 8: GRUPO A: Motores de baja tensión, rebobinados una vez, sin especificación en el c o n t r o l d e t e m p e r a t u r a p a r a l a e x t r a c c i ó n y r e b o b i n a d o 17

16 17

Datos obtenidos de “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency , Test data for EASA/AEMT study ” Table 8. Datos obtenidos de “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency , Test data for EASA/AEMT study ” Table 9.

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Figura 9. GRUPO B: Motores de baja tensión, rebobinado una vez, controlando la temperatura p a r a l a e x t r a c c i ó n y r e b o b i n a d o 18

Figura 10 GRUPO C: Motores de baja tensión, rebobinados más de una vez, controlando la t e m p e r a t u r a p a r a l a e x t r a c c i ó n y r e b o b i n a d o 19 18 19

Datos obtenidos de “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency , Test data for EASA/AEMT study ” Table 10. Datos obtenidos de “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency , Test data for EASA/AEMT study ” Table 11.

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Figura 11 GRUPO D: Motor de media tensión, rebobinado una vez, controlando la temperatura p a r a l a e x t r a c c i ó n y r e b o b i n a d o 20

L a s F i g u r a s 8 h a st a l a 1 1 , m ue s t r a n l o s v a lo r e s d e l r e n d im i e n to a p l e n a c a r g a p a r a c a d a g r u p o d e m o to r e s c a l c u l a do c o n fo r m i d a d co n I EE E S t d. 1 1 2 B . C a da m o t o r s e i d e n t i f i ca p o r u n n ú m e ro d e có di g o ( co l u m n a d e l a i zq u i e r d a ) . E n algunos

casos,

m ás

de

un

m o to r

se

hizo

por

el

m is m o

f a b r i c a n t e.

A c a d a m o t o r se l e re a l i z o u n e n s a y o i n i ci a l m e n te y l u e go s e d e s m a n te l o , e x t r ay e n d o s u s b o b in a d o s v i e jo s , p a r a l ue g o s e r r e bo b i n a d o y m o n t a d o de n u e v o p a r a r e p et i r e l e n sa y o . P a r a r e du c i r a l m í n im o lo s ca m b i o s e n e l r e n d i m i e n to d e b i d a s a f a c to r e s d i st i n t o s a l o s p ro c e d i m i e nt o s n o rm a l e s de r e b o b i n a d o , no se m o d i f i c a r o n la s b u e n as p r á c t i c a s r e co m e nd a d a s q u e s e a p l i c a n a l r o to r . E n e l c as o d e 1 A y 3 C , se re - l u b r i c a r o n l o s co j i n e te s , e s ta p r á c t i c a v io l a e l p ro c e d i m ie n t o d e r e p a ra c i ó n , pe r o m o s t ró q u e l a so b re l u b r i c a c i ó n a um e nt ó s i g n i f i c a t iv a m e n t e la f r i c c ió n y e l e fe c to de l v i e nto p r o v o c a n d o p é r d i d a s e n l a e f i c ie n c i a .

20

Datos obtenidos de “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency , Test data for EASA/AEMT study ” Table 11.

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Capitulo II DESARROLLO DE LA PROPUESTA NACIONAL DE ESTÁNDAR PARA LA REPARACIÓN Y REBOBINADO DE MOTORES ELÉCTRICOS

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Capitulo II DESARROLLO DE LA PROPUESTA NACIONAL DE ESTÁNDAR PARA LA REPARACIÓN Y REBOBINADO DE MOTORES ELÉCTRICOS

1. Responsabilidades y actividades de pre -reparación A n t e s d e l a r e p a r a c ió n s e d e b e n d o c um e n ta r v a r i a s e t a p a s , r e a l iz a n d o a c t i v i d a d es d e p r e - c a l i f i c a c ió n a nt e s d e de t e rm i n a r l a f a l l a o a n te s d e l p ro ce s o de t r a s l a do al t a l l e r d e re p a r a c ió n . A l g u n a s d e e s t a s a c t i v i d a d e s s o n re s po n s a b i l i d a d e s d el u s u a r i o , m i e n t r a s q u e o t r a s so n d e l t a l l er d e r e p a r a c ió n .

1.1.

R e s p o n s a b i l i d a d e s d el u s u a r i o

E s r e co m e n d a b l e q u e e l u s u a r i o o p r o p ie t a r i o g u a r d e u n h i st o r i a l de to d a s la s p r u e b a s e l é ct r i c a s rea l i z a d a s e n e l ít em 1 . 3 . 1 . P a r a q u e l a r e p a r a c ió n s e a d e a l t a c a l i d a d y r e n t a b l e , e l u s u a r io d e b e r e a l i z a r l o siguiente. 1 . 1 . 1 . I n f o r m a c i ó n d e l m o to r S e r a ú t i l q u e e l p ro p i e t a r i o p o se a i n fo rm a c ió n q u e p u e d a pr o p o r c io n a r a l t a l l e r d e r e p a r a c ió n . P o r e jem p l o , c u a n do l o s d a to s d e p l a c a d e u n m o to r d e s p u é s d e v a r i o s a ñ o s e n se r v i c io n o s e a n l e g i b l e s , e st o s d e b e n s e r o b t e n i d o s p o r m e d i c io n e s , s e r í a i d e a l s i el d u e ñ o l l ev a r á u n reg i s t r o d e l o s d a t o s d e p l a c a y c u a lq u i e r o t r a i n f o rm a c ió n d e l m o t o r , co m o e l h i s to r i a l de fallas,

r em p l a z o

de

c o j i n et e s ,

y

c u a lq u i e r

tipo

de

a nt ec e d e n t es

de

r e p a r a c i o ne s , es to s re g i s t r o s s e r í a n e n t r eg a d o s a l ta l l e r de r ep a r a c i ó n .

1.1.2. Elección del taller de reparación E l d u e ñ o d e l m o t o r de b e ev a l u a r y e l e g i r e n t r e v a r i o s t a l l e re s d e r e p a r a c ió n , c o n s i d e r a n do l a s s i g ui e n t e s c a r a c te r í s t i c as: Universidad de El Salvador UES

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a ) C a p a c i d a d e n eq u i p o s d e g r ú a s . E s l a c a p a c i d a d d e m a nej a r g r a n d e s m o t o re s d e f o rm a s e gu r a y s u av e c o n e q u i p o s d e g r ú a a d e c u a do s. b ) L i mp i ez a y o rd e n e n e l ta l l e r d e r e p a r a ci ó n . L a s i n st a l a c io n es d e b e se r l i m p i a s y o r d e n a d a s, l a s h e r r am ie n t a s y l o s e q u i p o s de b e n e s t a r e n b u e n a s c o n d i c io n e s . T a m b i é n s e de b e ev al u a r e l e q u i p o u t i l i z ad o p a r a l a a p l i c a c i ó n d e l s i st em a d e a i s l a m ie n t o , e l á r e a p a r a l a i n s t a l a c ió n d e l o s d e v a n a d o s y c o j i ne t es . c ) R e q u e r i mi e n to s d e co mp r o b a ci ó n d e l a i s l a m i en to . E l t a l le r d e r e p a r a c i ó n d e b e te n e r e l e q u i po ne c e s ar i o p a r a i n st a l a r y c o m p ro b a r e l s i s te m a d e a i s l a m i e n to . d ) I n s t ru m en t a c i ó n

n e ce s a r i a .

El

taller

de

r e p a r a c ió n

debe

tener

u na

a d e c u a d a i n s t r um e n ta c i ó n y e q u i p o s d e m e d i c ió n c a l i b r a d o s a n u a l m e n te p a r a r e a l i z a r l a s p r u e b a s c o n u n r e n d i m i en t o a p r o p i a do , s e d eb e r e g i s t r ar t o d o s l o s e n s ay o s , s e r e c o m i e n d a n u t i l i z a r i n s t r u m e n to s d e r e sp a l d o p a r a v e r i f i c ac i ó n d e d a to s . e ) E s t i ma ci ó n d el p r e ci o . D e be d e e s t a b le c er s e u n a c u e r do so b r e l o s c o st o s a n t e s d e l a i n s p e c c ió n , r e b o b i n a d o o r e a co n d i c i o n am i e n to d e l m o t o r . f ) G a ra n tí a . T o do s lo s té r m i no s d e g a r a n t í a y c o n d i c io n e s d e b e n es t a b l e c e rs e p o r e s c r i to y c l a r am en t e e n t e n d i d o s po r am b a s p a r t e s a n te s d e co m e n z a r s u r e p a r a c ió n . g ) R e m o c i ó n d e l o s d e va n a d o s. L a s I n s t a l ac io n e s d e l t a l le r d e b en g a r a n t i z a r l a r e m o c ió n d e l a b o b i n a d e f o r m a se g u r a y s i n d a ñ a r l a s l a m i na c i o n e s d e l núcleo. h ) B a l a n c eo d e l ro to r . E l t a l le r de b e d i s po ne r d e e q u i po s p a r a el a n á l i s i s d e v i b r a c i ó n y b a l a n ce o d i n á m i c o d e l ro to r . i ) P ó l i z a d e t r a b a j o . E l t a l l e r d e r e p a r a c ió n d e b e te n e r u n a p o l ít i c a so b r e la g a r a n t í a d e t r a b a jo a t r av é s d e u n a a se g ur a d o r a y d e b e r á c um p l i r c o n l o s e s t á n d a r e s d e c a l i d a d d e l p r o p i et a r i o d e l m o t o r .

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1.2.

Responsabilidad del taller de reparación

1 . 2 . 1 . I n s p e c c i ó n i ni c i a l a ) A n t e s d e d es m o n t a r la m á q u i n a y p r ev i o al e n v ío , s e d e b e i n s pe c c i o n a r el m o t o r po r u n r e p r es e n t a n t e d e l t r a n s po r t i s t a po r p o s i b l e s d a ñ o s q u e p u d i e r a n o c u r r i r d u r an t e e l t r a s l a do . b ) S e d e b e co m p le t a r un i n f o rm e de re c e p c ió n i n c l u y e n d o p a rt e s d a ñ a d a s o a u s e n t e s y / o c u a l q u i e r p r o b l em a i n u s u a l . c ) P a r a co n d i c i o n es q u e n o p u e d e n s e r d e sc r it a s , s e d e be n t o m a r fo to g r a f í a s c o m o r e s p a l do . d ) R e g i s t r a r t o d a l a i n fo r m a c i ó n d i s p o n i b l e d e l a p l a c a de l m o t o r , t o m a n do e n c o n s i de r a c ió n l o s ig u i e n t e : 1) Tipo de máquina. 2) Fabricante. 3 ) M o d e lo . 4 ) N ú m e ro d e se r i e . 5 ) H P / k V A / kW / f a ct o r d e p o t e n c i a . 6) r/min. 7) Fases. 8) Frecuencia. 9) Tensión. 1 0 ) C o r r i e n te a p le n a c a rg a . 1 1 ) T e m pe r a t u r a

m á x im a / c l a s e

de

a i s la m i e n to / e n to r n o

de

o p e r a c ió n . 1 2 ) T i p o d e c o j i n e t es y e l f a b r i c a n t e . 1 3 ) A m p e r io s d e l r o to r b lo q u e a d o . 1 4 ) F a c t o r de s er v i c io . 15) Armazón. 1 6 ) S i e l m o to r e s e s t á n da r E P A ct ( EE . U U . ) o EF F 1 ( E u ro p a ) . * A n o t e l o s d a to s a n te r i o r es e n e l fo r m u l ar i o q u e se d et a l l a e n e l A n e xo 2 .

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1 . 2 . 2 . V e r i f i c a c i o n e s y pr u e b a s d e r e c e p c i ó n A n t e s d e r e a l i z a r u n a p r u e b a d e r e ce p c i ó n, e l a b o r e u n re g i s t ro c o n s i d e r a n do l o s s i g u i e n te s í tem s : a ) V e r i f i c a r q u e e l e je o l o s co j i n e te s no es t én d a ñ a d o s . b ) V e r i f i c a r q u e lo s c o j in e t e s e s t á n l u b r i c a do s . c ) V e r i f i c a r l a c o n d i c ió n y l a i n st a l a c ió n d e l as e s co b i l l a s . d ) S e d e b e n re a l i z a r p ru e b a s d e re s i s te n c i a d e a i s l am i e n to IR , s e g ú n e l i n c i s o 1 . 3 .1 í tem “ i ” a l “ k ” , to m a n d o e n cu e n t a v a l o r d e t e n s ió n a a p l i c a r y p a r a s u m í n im a I R co n co m pe n s a c ió n d e te m p e ra t u r a , v e r A ne xo 3 . e ) R e a l i z a r u n a p r u e b a p a r a o bt e n e r e l í nd i c e d e po l a r i z a c ió n P I y l a r e l a c i ó n d e a b so r c ió n d i e l é c t r i c a D A R a l s i s t em a d e a i s l am i e nt o d e lo s d e v a n a d o s d e l m o to r s e g ú n e l S t a n d a r I EE E S t d 4 3 - 2 0 0 0 , v e r A n e x o 3 . f ) R e a l i z a r u n a p r u e b a d e a l to po t e nc i a l (H I P O T ) a t i e r ra , se gú n e l i n c is o 1 . 3 . 1 í tem “ l” d e a c ue r d o co n e l S t a n d a r I E E E S t d 4 3 2 -1 9 9 2 , co n f o r m e a l d e v a n a d o b a j o p r u e b a , v er A n e xo 4 . g ) R e a l i z a r u n a m e d i c ió n d e r e s i st e n c i a ó hm i c a , p a r a b o b i n a s d e m o to r es e l é c t r i co s , v e r A n e xo 5 . h ) R e a l i z a r u n a p r u e b a de i m p u l so ( S u r g e T e st) , v e r A n e xo 6 . i ) P a r a e n c o nt r a r de f ec t o s e n l a s b a r r as d e l r o t o r r e a l i z a r un a p r u e b a m o no f á s i c a d e b a j a t e n s i ó n ( a p r o x i m a d am e n te e l 1 0 - 2 0 % d e l a t e n s ió n n o m i n a l ) s o b re e l

ro to r t i po j a u l a de ar d i l l a . L a m á x im a v ar i a c i ó n d e

c o r r i e n te d e l í n e a ace p t a d a s e rá < 3 % , c ua n d o e l e j e e s tá ro t an d o a p l e n a carga. j ) R e a l i z a r u n a p r u e b a de p é r d i d a s e n e l n ú c le o , s e g ú n A n e xo 7 .

Si

las

c o n d i c io n e s

lo

p e rm i te n ,

se

debe

hacer

f u n c i o na r

el

m o to r

i n i c i a l m e n te a u n a te n s i ó n re d u c i d a (2 5 -5 0 % d e l a t e n s i ó n no m i n a l ),

si la

p r u e b a e s e x i to s a , y d e s e r p o s i b l e h ac e r t r a b a j a r e l m o to r a p l e n a t e n s i ó n p a r a v e r s u f u n c i o n am i e n to .

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1 . 2 . 3 . I n s t r uc c i o n e s y p r o c ed i m i e n t o s d e d es m o n t a j e a ) S e d e b e n m a r c a r l as p a r t e s ( S o po r t es , E s t r u c t u r a , C u b i e r tas y P o r t a c a r b o n e s ) a n t e s d e i ni c i a r c u a l q u i e r d e sm o n t a j e . b ) L o s s o po r te s y l o s co ji n e t e s de b e n s e r i d e nt i f i c a d o s po r p a re s . c ) S e d e b e i d e nt i f i c a r y m a r c a r l a s es t r u c t u r as d e m o n ta j e . d ) E l c a b l e a do d e b e d e se r m a r c a d o a n t e s d e d e s c o n ec t a r se . e ) A n t e s d e r em o v er e l a c o p l am i e n to u o t ro s co m po n e n te s m o nt a d o s e n el e j e , m e d i r y se ñ a l a r s u po s i c ió n co n res p e c to a l ex t r em o de l e je . Se p u e d e n m a rc a r lo s co m p o n e nt e s c r í t i co s pa r a e l m o n t a j e . f) Usar

un

s i st em a

de t i n t e p e n e t ra n t e

para

co m p ro b a r l a s

aspas

d el

v e n t i l a do r p o r d a ñ o s y g r i e t as . g ) A n o t a r to d a s l a s señ a l e s d e d a ñ o s o m a r c a s c u a n d o l a s p a r t e s s e an removidas. M e d i r e l d e sc e n t r am i e n to d e l e je c u m p l i e n d o c o n l a s es p e c i f i c a c io nes o r i g i n a l e s d e l m o to r. S i l a i n f o rm a c ió n n o e st á d i s po n i b l e, u t i l i c e l a siguiente: 1 ) D e s ce n t r am i e n to d e l m o to r A C = 0 .0 0 1 e n l a l e ct u r a t o t a l de l indicador. 2 ) D e s ce n t r am i e n to d e l m o t o r D C = 0 .0 0 2 e n l a l e c t u r a t o t a l de l indicador. h ) V e r i f i c a r l a ev i d e n ci a d e ro c e e n e l d i á m e t ro e x te r i o r (v e n t i l a do r, c u b i e r t a s , a n i l lo s ex tr e m o s , l ám i n a s d e l a a r m a d u r a , e t c . ) . i ) S i e s po s i b l e , co m p ro b a r l a e s ta b i l i d a d d e l n ú c l eo so b r e s u ej e . R e a l ice u n a i n s p e c c i ó n v i s u a l p a r a d e t ec t a r s i g n o s d e m o v i m ie n t o a x i a l y r a d i a l . j) Inspeccionar

v i s u a lm e n te

lo s

c o m po n e n t e s

r o ta t i v o s

que

so p o r tan

c a l e n t am i e n to ex c es i v o y o t r as a n o m a l í a s .

1.2.3.1.

E n m á q u i n a s DC

C o m p r o b a r e l e s t a do d e l c o nm u t a do r , l ám i n a s de l n ú c l eo , d ev a n a d o s, c o n e x io n e s, b a n d a s , r a n u r a s , s o po r t es d e a n i l l o s , c u ñ a s , a m a r r es , a d a p t a d o r d e r o sc a , et c . Universidad de El Salvador UES

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1.2.3.2.

En máquinas AC

I n s p e c c i o n e e l es t a do de l a s u n i o ne s e n l a s b a r r a s , a n i l l o s e xt r e m o s, b o b i n a d o s , a n i l l o s co l e c to r e s , r a n u r a s , a da p t a d o r de ro s c a, p ie z a s d e l p o l o s í n c r o no , e t c . a ) M e d i r y r e g i st r a r l a s s i g u i e n t e s d im e n s io n e s : 1 ) L a ex t e n s ió n d e l e j e . 2 ) A j u s t e s d e l o s co j i n e te s . 3 ) D e s ce n t r am i e n to d e la e x te n s i ó n de l e je .

4) Sellado del eje. 5 ) C o n m ut a d o r / co le c to r d e d i á m e t ro d e l a n i l l o . 6 ) C o n m ut a d o r v e rt i c a l y l a lo n g i t u d s u p e r f i ci a l d e l a es co b i l l a . b) Inspeccionar

v i s u a l m e n te

el

e s t a do

de

lo s

c o m po n e n t es

no

g i r a t o r io s ( so p o r t e s , t a b i q u e s , p a n t a l l a té r m i c a, p o rt a e s co b i l l a s , e s c o b i l l a s , em p a q u e s, s e p a r a do r e s , c u ñ a s s e p a r a d o r a , a d a p t a do r d e r o s c a , a j u s t es m e c á n ic o s , e t c . ) c ) M e d i r y r e g i st r a r lo s s o p o rt e s a j u s t a b l e s en l a c a r c a s a y c o j i ne te s . d ) I n s p e c c i o n a r v i s u a lm e n t e e l es t a d o d e l as b o l a s , r o d i l lo s a lo ja d o s e n e l c o j i n et e ( d e s ga s t e s , r a n u r a s , a j u s te d e s e l l o s , r o z am i en t o s, e n g r a s e , a i s l a do r e s, m e d i d o r d e ac e i te , etc . ) e ) I n s p e c c i o n e v i s u a lm en t e e l e s t a do d e l o s c o j i n et e s t i p o c a s qu e t e m i e n t r as e s té n e n lo s so p o rt e s ( de s g a st e , c a n a le t a s d e a ce i t e , l u b r i c a c i ó n d e lo s a n i l l o s , se l l o s, p e r no , etc . ) f ) I n s p e c c i o n e v i s u a lm en t e e n l a c a r ca s a l o s p o l o s de c am p o , e l m e t a l de

la

e s t r u ct u r a ,

bloques

de

montaje,

so l d a d u r a s ,

aj u s t e s

m e c a n i z a do s , e s co b i l l a s , c a l e n ta d o r es , et c .

1 . 2 . 4 . R e m o c i ó n d e l a s b o b i n a s d e c a m p o p a r a r ot o r e s s í n c r o n o s . a ) A n t e s d e rem o v e r lo s p o lo s r e a l i z a r u n d i a g r a m a q u e m u e str e l a o r i e n t a c ió n y u b i c a ci ó n d e l p o l o de c a m p o y l a s co n e x io n e s d e l cableado.

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b ) S e d e b e m a rc a r l o s p o l o s de c am p o d e acu e r d o a l a c a r c as a o a l a u b i c a c i ó n d e l ro to r . c ) M e d i r y r e g i s t ra r l a po s i c ió n ax i a l a n te s d e se r re m o v i d o s lo s po l o s d e c a m po ro t a to r io s y a s e g u r a r q u e se v u e l v a n a i n s t a l a r en s u c e n t r o e l éc t r i co .

1 . 2 . 5 . R e m o c i ó n d e l o s p o l os d e c a m p o e n m á q u i n a s D C a ) R e a l i z a r u n d i a g r a m a d e l a s c o n ex i o ne s de l o s po l o s de c am p o y m o s t r a r lo s p o lo s p r in c i p a l e s e i n t e r po l e s c o n r e l a c i ó n a a l g un o s d i s p o s i t i v o s pe r m a n en t e s m o n ta d o s e n e l c h a s i s , t a l co m o l a c a j a d e c o n d u c to r e s, e tc . I d e n t i f i c a r c l a r am e n te l a s co n e x io n e s d es d e el i n t e r p o lo h a st a l o s p o r t a e s co b i l l a s co n e l f i n de g a ra n t i z a r l a c o r r ec t a po l a r i d a d c ua n d o v ue l v a a co n e c ta r s e . b ) S i g a l o s e s t á n d a re s es t a b l e c i d o s p a r a i d e nt i f i c a r l o s po l o s co n F 1 F 2 , u n a s e r i e d e p o lo s c o n S 1 - S2 , y i n t e r po l e s / a r m a d u r a co n A 1 A2.

1 . 2 . 6 . I n s p e c c i ó n d e l os p o l o s d e l r o t o r a ) A n t e s d e d es c o ne c t a r e l c a b l e a do , h a ce r un d i a g r a m a q u e m u e st r e l a u b i c a c i ó n de to d o s l o s p o lo s , l a s co n ex i o n e s d e l c a b le a d o , l a s a s p a s d e l v e n t i l a do r y lo s p e r i fé r i co s a so c i a d o s , p ue d e u t i l i z ar l a r a n u r a d e l e j e co m o r e f e r e n c i a p a r a i n di c a r l a r e l a c ió n d e l o s a n i l l o s co l e ct o re s , e sc o b i l l a s e x c i t a do r a s , c a b l e s y a b r a z a d e r a s . b ) S e d e b e m a rc a r ca d a p i e z a d e lo s po l o s e n p a r e j a re s p e ct o a l ro t o r y

a s e g u r a r q u e s e r á n re e n s am b l a d a e n e l m i s m o l u g a r y c o n l a m i sm a o r i e n t a c ió n , es r e co m e n d a b l e e n um e r a r lo s p o lo s e n l a se c u e nc i a d e l a s a g u j a s d e l re l o j f re n t e a l a n i l l o co l ec to r o a l f i n a l d e l e x c i t ad o r . c ) M e d i r y re g i s t r a r l a po s i c ió n a x i a l d e l a s p ie z a s p o l a r es c o n re s pe c to a l n ú c l eo y e l e j e d e l r o t o r ( E st o p u e d e r ea l i z a r s e s i s e i d e n t i f ic a el p o l o # 1 , se co l o c a un a m a r c a de p u n z ó n e n s u p u n t o m e d io , y se Universidad de El Salvador UES

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m i d e l a d i st a n c i a d e sd e l a m a r c a d e l p u n z ó n h a st a l a re f e r e nc i a d el e j e , l u e g o u t i l i c e es o s d a to s y l a r ef e r e n c ia d e l e j e p a r a c o lo c ar u na m a r c a d e p u n z ó n e n ca d a u n o d e lo s po l o s r e s t a n t es , p e rm i t ie n do d e e s t a fo rm a lo c a l i z a r l o s po l o s d e l ro to r p a r a s e r de v u e lt o s a s u c o r r es p o n d i e n te c e ntr o m a g n é t i co . U n m ét o d o a l t er n a t i v o e s m e d i r l a d i s t a n c i a e n t re c ad a e s p a c i o de l a p i e za p o l a r y e l b o r de e xt e r i o r d e l a r a n u r a d e l r o to r. ) d ) S e d e b e n re g i s t r a r co n u n d i a g r am a t o da s l a s u b i c ac i o n e s de l o s a n i l l o s co l e ct o re s s i e s to s v a n a s e r i n sp e c c i o n a do s co n e l fi n d e d e s m o n t a r lo s po l o s . e) Cuando

se

i n s p e cc i o n e

l as

barras

del

r o to r

jaula

de

ar d i l l a

( s í n c r o no s y d e i n d u cc i ó n ) y s u s u n i o ne s co n l o s a n i l l o s e x tr em o s se d e b e b u s c a r g r i e t a s y r a n u r a s p r o v o c a d as p o r a r co e lé c t r ic o , s i es p o s i b l e to m a r fo t o g ra f í a s p a r a m o st r a r la u b i c a c i ó n de l a s ba r r a s d a ñ a d a s . I d e n t i f i c a r y a n o t a r e n u n d i a g r a m a l a u b i c a c ió n d e l a s b a r r a s d e f e c t uo s a s y t o d a s l a s c o n ex i o n e s e n t r e lo s p o lo s y l o s a n i l l o s ex t r em o s

1 . 2 . 7 . O t r a s i n s p e c c i o n e s me c á n i c a s a) Se

d e b e i n s p e c c io na r l a s

p a rt e s d e l m o t o r p a r a d e t e c t ar l a

p r e s e n c i a d e g r i e t a s, s e ñ a l e s d e d e s g a s te o r o ce s . b ) I n s p e c c i o n a r l as r a n ur a s p o r de s g a s t e . c ) L a to l e r a n c ia d e l o s c o j i ne t e s d e b o l a , r o d i l lo y t i po c as q u e te i n c l u y e n d o l a t a p a re t i r a d a , d e be c um p l i r c o n l as e s pe c i f i c a c io n es d e l f a b r i c a n t e d e l m o t o r o f a b r i c a nt e d e l o s c o j i ne t e s . d ) M e d i r y r e g i s t ra r l a s d i m e n s i o n es p a r a a ju s t a r lo s s o po r te s de la c a r c a s a y lo s co j i n e tes .

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1.3.

Evaluación de daños

A l r e c i b i r u n m o to r e s es e n c i a l r e a l i za r u n a e v a l u ac i ó n c o m p l e t a d e l a s c o n d i c i o ne s p a r a: -

D e te r m i n a r q u é r e p ar a c i o n e s es p e c í f i c a s s o n ne c e s a r i as ( e l m o to r p u ede h a b e r s i d o e n v i a do a l t a l l e r d e re p a r a c i o ne s co n po c a e v i d e nc i a c o n fo rm e a l o r i g e n y u b i c a c ió n d e l p r o b l em a ) .

-

E n c o n t r a r p r o b l em a s i n e s p e r a do s , q ue pu e d a n s e r r e l a c io n ad o s co n un d a ñ o ev i d e n t e .

-

D i a g n o s t ic a r l a c a u s a y e fe c to y a s í ay u d a r a p r e v e n i r u n a r e c u r re n c i a .

E s t a ev a l u a c i ó n d e be i n c l u i r u n a r e v i s i ó n co m p le t a d e c a d a p a r te d e l m o to r p a r a l a s s i g u i e n t e s c o n d i c io n e s : -

Limpieza general

-

S o l d a d u r a s a g r i e t a d as , q u e b r a d a s o am b a s.

-

P a r t es f a l t a n te s .

-

M a r c a s de d e s g a st e de b i d o a f r ic c i ó n .

-

D e co l o r a c i ó n ,

ca r b o n i z a c i ó n

u

o t ro

tipo

de

e v i den c i a

de

s o b r e c a le n t am i e n to . -

A j u s t e d e a c o p l am i e nt o y h o l g a d u r a .

-

C o r ro s i ó n , h u m e d a d o a ce i t e e n e l i n t e r io r d e l a m á q u i n a .

-

E l n i v e l d e l a s b a s es d e m o n t a je ( l a s b a se s d e l a e s t r u c t u r a d e l m o to r d e b e n e s t a r d e n t ro d e u n d e s n i v e l d e 0 . 0 0 5 p u l g ( 0 . 0 1 3 c m ) c u a n d o se c o lo q u e so b r e u n a s up e r f i c i e p l a n a d e r e fer e n c i a )

S e r ec o m i e n d a f o t o g r a f i a r c u a l q u i e r co n d i c i ó n a no r m a l e nc o n t r a d a e n el p r o c e so p a r a s e r pa r t e d e l i n f o rm e de l a i n s p e c c i ó n , e n l a a u s e n c i a d e f o to g r a f í a s c l a r a s , u n b o s q u e j o , d i a g ra m a o d e s c r i p c ió n . L a s co n d i c i o n es d e s c r i t a s no d e b e r ía n s e r c o n f u s a s e n c u a n t o a s u u b i c ac i ó n . S i s e h a ce r e f e r e n c i a c o n fo rm e a " l a p o s i c ió n d e la s a g u j a s d e l r e lo j " o e xt r em o s d e la m á q u i n a ( po r e je m p lo , " h a c i a d e n t ro " o " h a c i a f u er a " ) , d e b e d e j a r se c l a r o el l u g a r q u e se de s c r i be co n u n a n o t a o c ro q u i s . S e re co m ie n d a l o s t é rm i n o s " f i n Universidad de El Salvador UES

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d e l a u n i d a d " y e l " i n i c i o d e l a u n i d a d " p a r a m á q u i n a s d e e je h o r i z o n t a l y p a ra e j e v e r t i c a l s e r e co m ie n d a " s u p e r io r " e " i nf e r i o r " .

L a ev a l u a c i ó n d e d añ o s e n l o s c o m po n en t e s d e u n m o t o r se d i v i d e e n do s c a t e go r í a s , e l é c t r ic o s y m e cá n i c o s co m o se m u e st r a a c o n t i n u a c ió n :

1.3.1. Evaluación eléctrica A l e v a l u a r i n i c i a lm e n t e e l d e v a n a do d e l e st a t o r s e d e b e b u s c a r l o s i g u i e n te : a ) C u ñ a s d e r a n u r a q ue e s t á n s u e l t a s, d a ñ ad a s , o h a n s i do c am b i a d a s d e posición. b ) A m a r r e s o n u d o s q u e e s t á n s u e lt o s o r o t o s . c ) S u c i e d a d , a c e i te o h um e d a d d e po s i t a d a s o b r e l a b o b i n a . d ) V e r i f i c a r d a ño s e n la b o b i n a , q u em a d u r a s , c a r bo n i z a c i ó n , m o v im i e n to s d e n t r o de l a r a n u r a , a i s l a m ie n to s p i c a do s o d e s g a s t a do s po r p a r t í c u l a s d e l a i r e, c o m p ro b a r q u e l a c i n t a q u e s u je t a l a s b o b i n a s n o es t é f l o j a o a g r i e t a d a , s i e n e l lu g a r s e h a n t e n i d o a r c o s e lé c t r ic o s o qu e m a d u r a s s e v e r a s , i n s pe c c io n a r a l i n te r i o r d e l a bo b i n a c o n c u i d a d o p o r p o s i b l es f r a g m e n to s de co b r e f u n d i d o q u e p u e d e n h a b e r s i d o p ro y e c t a do s d e s de e l d e v a n a d o fa l l a d o . L o s d ev a n a d o s p a ra m o t o re s co n te n s i ó n n o m i n a l o s u p e r i o r e s a 5 k V t ie n e n d e s ca r g a s p a r c ia l e s e n s u s r a n u r a s

c ausando

c o m o ev i d e n c i a po l v o b l a n c o o g r i s e n l a su p e r f i c i e . e ) V e r i f i c a r e x i s te n c i a d e g r i et a s e n l a s p u n ta s d e l o s c a b le s q u e c o n t e n g a n p l o m o , a i s l am i e n to s r e c a l e n t a do s o p el a d o s , y te r m i n a le s t i p o l u g s s u e l t a s o q u em a d a s . f ) C u a n d o u n em b o b i n ad o m u e s t re ev i d e n c i a d e d a ñ o s p r o v o c a d o s p o r a rc o s e l é c t r i co s o s o b r ec al e n t a m ie n t o , o b se r v a r y re g i s t r a r l a ub i c a c i ó n y n a t u r a l e z a d e e l l o s. S i t o d a s l a s bo b i n a s s e m u e st r a n ig u a l m e n te s o b r e c a le n t a d a s l a s p o s i b l e s c a u s as s e r ia n , f a l t a d e v e n t i l ac i ó n , b a ja t e n s i ó n o so b r e c a r g a p r o l o n g a d a . S i g r a n pa r t e de l a s b o b i n a s de u n a f a se Universidad de El Salvador UES

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e s t á n e n b u e n a c o n d ic i ó n , e l d a ñó p u d o se r p r o v o c a d o po r u na s o l a f as e d e o p e r a c ió n o u n d e s e q u i l i b r i o d e t e ns i ó n . S i s ó l o c ie r t a s b o b i n a s a d y a c e n te s a lo s c o nd u c t o r e s d e l a l í n e a h a n s i d o d a ñ a d a s s o br e to d o c o n u n s o b r e c a le n t am i e nt o re l a t i v a m e n t e b a jo , p u d o h a b e r s i d o p r o v o c a do p o r u n t r a n s i to r io de t e n s ió n e n e l c i rcu i t o d e a l i m e n t a c ió n. E s t o s y m u c h o s o t r o s f a c to res q u e co n t r i b u y e n c o n p o s i b l e s f a l l as o d añ o s s e rá n e x p l i c a d o s e n e l A n e xo 8 . g ) B u s c a r ev i d e n c i a d e d a ñ o s o go l p e s e n e l a i s l am i e nt o c a us a d o s po r d e s p r e n d i m i e nt o de o b j e to s , po r e jem p l o c u a n d o s e r o m p e n l as a s p a s d e l v e n t i l a do r e n e l m o to r , e l im p a c to g e n e ra u n g o l p e q u e p u e d e d e j a r el c o b r e d es n u d o , c u a nd o e l g o l pe p r o v o c a a d y a c e n c i a e n t r e v u el t a s e s to se c o n v ie r t e e n co r to c i rc u i t o y o c a s io n a u n a f a l l a . h ) S i e l d a ñ o e n e l d ev a n a d o e s ev i d e n te , o b s e rv e c o n a t e n c ió n t o do s lo s c o n d u c to s d e v e n t i l ac i ó n d e l e s ta to r , i n c lu s o c u a n d o u n d e v a na d o p a r e c e l i m p i o e n l a s u p e r f ic i e es t o s p u e d e n es t a r b l o q u ea d o s p o r b a r n i z o c o n t am i n a n t e s . i ) S i n o h a y p o s i b le s d añ o s e n e l d ev a n a do d e l e s t at o r , m e d i r l a re s i s t e n c i a d e a i s l a m ie n t o c o n un m e g a - ó hm et r o de ac u e r d o co n e l I E EE S td 4 3 - 2 0 0 0 . R e g i s t r e e l v a lo r de la r e s i st e n c i a de a i s l am i e n to ( I R ) e n t r e e l d e v a n a d o y e l n ú c l e o d e l es t a to r . A p l i c a r u n a t e n s i ó n d u r a n t e 1 m i nu t o , d e l a siguiente manera, ver Anexo 3:

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Tensiones nominales en el devanado*

Tensiones de prueba en DC para la IR

12000

5000 - 10000

La tensión nominal de línea a línea para maquinas trifásicas AC, Tensión nominal de línea a tierra para maquinas monofásicas y Tensión nominal para maquinas DC o de devanado de campo. Tabla 1: Aplicación de tensión para la prueba de IR en base a la t e n s i ó n n o m i n a l d e l a m á q u i n a 21.

j ) E l a i s l a m i e nt o d e be l i m p i a r s e y s e c a rs e . E n a m b i e n t e s h ú m e do s , e s de g r a n i m p o r ta n c i a l a li m p i e z a d e l a s u pe r f ic i e d e l a i s l am i e n to , a l e f e c t u a r l a s p r u e b a s d e b e n h a c e r s e a l m i s m o po t e n c i a l, l a s le c t u r as d e b e r á n c o r r e g i r se a 4 0 ° C y en l o p o s i b l e b a jo l a s m i sm a s co n d i c io n e s . k ) P a r a co r r e g i r l a s le c tu r a s d e I R a l a te m pe r a t u r a d e re f e r e n c ia, u t i l i c e l a f ó r m u l a q u e se e n c u en t r a e n e l I E E E S t d . 4 3 - 2 0 0 0 , v e r A n ex o 3 .

R c =K t * R t Donde R c = L a r es i s t e n c i a d e a i s l a m i e n to ( e n m e g a - o h m s) co r r e g i d a a 4 0 ° C . R t = L a r e s is t e n c i a d e ai s l a m i e n to m e d i d a ( en m e g a -o h m s ) a t em pe r a t u r a t . K t = C o e f ic i e n t e

de

la

r e s i st e n c i a

de

a is l a m i e n to

de

t e m pe r a t u r a a

la

t e m pe r a t u r a t .

O b t e n e r K e n la f i g u ra 1 e n e l I EE E S t d . 4 3 - 2 0 0 0 .

21

Datos obtenidos de: IEEE Std. 43-2000

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Propuesta Nacional de Estándar para la Reparación y Rebobinado de Motores Eléctricos

Figura 1: Coeficiente de resistencia de aislamiento aproximado, reduciendo a la mitad la IR por cada 10°C de aumento en la temperatura 22.

l ) L a a p l i c a c ió n de a lt o p o te n c i a l a d ev a n a do s n u ev o s l a p r u e b a H I P OT se r e a l i z a r a co m o se es p e c i f i c a e n e l A n exo 4 T a b l a A4 . 1 y A 4 . 2 , no s e r e c o m i e n d a r e p et i r la p r u e b a p a r a no so m e te r a e s t ré s e l a is l a m i e n to , d e s p u é s d e re b o b i n a r o e l e q u i p o e s t e i n s ta l a d o o m o n t a do es n e c e s a r io r e a l i z a r u n a p r u e b a d e a l to p o t e n c i a l a to d o e l co n j u n to , s e re c o m i e n d a q u e l a t e n s i ó n a p l i c ad a p a r a e s t a p r u e b a n o e x ce d a e l 8 0 % d e l a t e n s i ó n n o m i n a l d e l a m á q u i n a , y p a r a m a q u i n a s c u a n d o e l d e v a n a do s h a s i d o r e a c o n d i c io n a d o s e d e b e r e a l i z a r a l 6 5 % d e l v a lo r e s p e c i f ic a d o e n e l A n e x o 4 T a b l a A 4 .1 y A 4 . 2 p a r a de v a n a do s n u e v o s . m ) S i e s t a p r u e b a e s rep r o b a d a , e l t a l le r d e r e p a r a c i ó n d e be n d i s c u t i r l o s r e s u l t a d o s c o n e l p r o p i e t a r io p a r a l l e g a r a u n a d e c i s i ó n d e re b o b i n a r o r e a c o n d i c io n a r e l d e v a n a d o p a r a v o lv e r a re a l i z a r l a p r u e b a ( po r e j em p l o , r e - i m p r e g n a r e l d ev an a d o ) . n) Inspeccionar

el

núcleo

del

e s t at o r

en

búsqueda

de

c o r ro s i ó n,

r e c a l e n t am i e nt o e n la s l á m i n a s , d i e n t es d a ñ a d o s o q u e b r a d o s , e s p a c io s d e v e n t i l a c ió n o b s t r ui d o s , m ar c a s d e ro z am i e n to p o r co n t ac to d e l r o to r o m a te r i a l a t r a p a do e n e l e n t re h i e r r o . R e a l iz a r u n a p r u e b a d e p é r d i d a s e n e l n ú c l eo p a r a e v a l u ar l a co n d i c i ó n d e l a s lá m i n a s se g ú n A n e xo 7 .

22

Datos obtenidos de: IEEE Std. 43-2000

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o) El

r o to r

es

el

se g u n d o

c o m po n e n te

e l é ct r i co

más

im p o rt a n t e:

I n s p e c c i o n a r l a l i m p ie z a , l a m i n a c io n e s, e sp a c i o s d e v e nt i l a c i ó n, c o n d i c ió n d e l a s r a n u r a s d e l o s d i e n te s y m ar c a s d e f r o t a c i ó n e n e l es t a t o r . L a s l á m i n a s de l ro to r de b e n se r re v i s a d a s p o r "c o n i c i d a d " ( s e pa r a c i ó n de l á m i n a s , h a c ie n d o qu e l a l o n g i t u d d e l ro to r s ea m a y o r e n e l d i á m e t ro e x t e r io r de l o q u e es tá e n e l e j e) . p ) E l r o t o r t i p o j a u l a d e a r d i l l a s e r á e n co n t r ad o co n m a y o r f re c u en c i a , e n la e s t r u c t u r a se p u e d e u s a r u n a f a b r i c a c i ó n d e a l e a c i ó n d e a l um in i o p a r a l a s b a r r a s y lo s a n i l l o s e x t r em o s , b a r ra o an i l l o d e a l um i n i o e ns a m b l a d o , a l e a c i ó n d e co b r e p ar a l a j a u l a . C u a l se a e l t i po r e g i s t r e l a ub i c a c i ó n y n a t u r a l e z a d e l o s de f e c to s e n c o n t ra d o s , u s a r u n e s p e j o den t a l s i e s n e c e s a r io p a r a i n s p ec c i o n a r to d a s l a s s u p e r f i c i e s a c c e s i b l es e n l a s b a r r a s y

anillos

ex t r em o s ,

buscando

z o n as

d e co l o r a d as

( r as t r o s

de

s o b r e c a le n t am i e n to ) , g r i e t a s , p i e z a s fa l t an t e s , r o z am i e n to d e b a r r a s e n l a s r a n u r a s , s o l d a d u ra s p o ro s a s o d e te r i o ra d a s , y b a r r a s q u e s e h a n s a l i d o d e s u p o s ic i ó n po r l a f u e r z a c e n t r í f u g a d a ña n d o l a s r a n u r a s . q ) C u a n d o l a s b a r r a s pr e s e n t a n so b r ec a l e n ta m i e n to o f u n d i c i ó n, s e d e be l o c a l i z a r e l o r i ge n de l p ro b l em a , u s u a l m e n t e e l d a ñ o m á s g ra v e s e r á e n l o s e x t re m o s d e l r o to r f u er a d e l n ú c l eo . S i e st é e s p r o v o c a do po r u n a s o b r e c a r g a o v e n t i l ac i ó n b lo q u e a d a , e s pr o b a b l e q u e e l r o t o r e st e d a ñ o e n s u n ú c l eo . r ) O b s e r v a r ev i d e n c i a s d e f o rm a c ió n de a r co s o q u em a d u r a s a l o la r g o d e l o s b o r d e s d e l a s b a r r a s a d y a c e n te s a l a s r a nu r a s ( e s to g e n e r a lm en t e i n d i c a a f l o j am i e n to s d e b a r ra s ) . s ) S i e n l a s b a r r a s s e e n c u e n t r a n g r i e t as o q u e b r a d u r a s e s t a s in d i c a n e l r e m p l a zo d e l a j a u l a e n t e r a . S i l a j a u l a re q u i e r e r ee m p l a zo , es t a m i sm a d e b e s e r d e a l u m i n io o a l e a c ió n de a l um in i o d e b a j o co n t e n i do e n co b r e ( 0 . 2 % o m e n o s ) . S i se u t i l i z a n j a u l a s d e co b r e o d e a le a c i ó n de co b r e l a u n i ó n d e m at e r i a l es d e m et a l d e b e n d e s er l i b r e s d e f ó s f o ro . S i l a s b a r r a s e s t á n s ue l t a s p e ro s in d a ñ o s , e l m at e r i a l d e s e l l a do p u e d e s e r e x p a n d i d o ( c o n u n a he r r am i e nt a a d e c u a d a ) l o s u fi c i e n t e c o m o p a r a a j u s t a r l a s

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b a r r a s c e r c a d e c a d a e x t r em o o e n u n a o m á s u b i c a c io n e s a lo l a r g o d e l a l o n g i t u d d e l a p i l a d e l n ú c l eo , s i n em ba r g o , e s to no f u n c io n a r á s i e l d i s e ñ o d e l a s b a r r a s s o n d e f o r m a T ( a n g o s t o e n l a p a rt e s u p e ri o r , a n c ho e n l a p a r te i n f e r io r ) p a r a u n a j u s t e f l o jo e n l a p a r te s u p e r io r . A u n r o t o r q u e s e l e a p l i c a t r a ta m i e n to d e b a r n i z p a r a b a r r a s s u e l t a s u ti l i z a n d o l a i m p r e g n a c ió n d e p r es i ó n - v a c ío , es t e m éto d o n o f i j a ra p e r m an e n t em e n t e las barras y no debe ser utilizado para la reparación en barras sueltas, a m e no s q u e l a s b a r r a s p u e d e n s e r m e c á n i ca m e n te a p re t a d a s , y p u e d a n s er r e em p l a z a d a s . t ) E l r o to r d e b e s e r p ro b a d o p a r a l o c a l i z a r ro t u r a s n o v i s i b l e s e n l a s b a r r a s , s i e m p re y c u a n do e l e s t a to r y lo s co j i n et es e s t á n e n co n d i c io n e s d e u s o , s e p u e d e r ea l i z a r u na p r u e b a p a r a u n a s o l a f a s e [ a p l i c a n d o u n 1 0 % d e l a t e n s i ó n no m i n a l a só l o do s co n d u c to r e s d e l d e v a n a do d e l es t a t o r , g i r e c o n l a m a no e l ro to r l e n t am e n te y o b se rv e l as v a r i a c io n e s d e c o r r ie n t e i n d i c a n d o p o s i b l e s de f e c to s e n l a s b a r ras ; v e r i n c i so 1 . 2 .2 íte m s i ) q u e d i c e l o s i g u i e n t e s: “ P ar a e n c o n t r ar d e f ec t o s e n l a s b a r r as d e l r o t o r r e a l i z a r u n a p r u e b a m o n o f á s i c a d e b a j a t e n s i ó n ( a pr o x i m a da m e n t e e l 1 0 - 2 0 % de l a t e n s i ó n n om i n a l ) s o br e e l

r o t o r t i p o j a ul a d e ar d i l l a . L a m á x i m a

v a r i a c i ó n d e c o r r i e n te d e l í n e a a c e p t a d a s e r á < 3 % , c u a n d o e l e j e está rotando a plena carga”. D e l o c o n t r a r io , e l ro to r p u e d e s e r p ro b a d o d e m a ne r a s i m i la r c o n l a prueba

" G RO WL E R "

ver

A ne xo

9.

N in g u n a

de

es t a s

p ru e b a s

es

g a r a n t i z a d a , o d e u n p r o ce d i m ie n t o no r m a l i z a d o . U n a d i f i c u l ta d e s q u e l a s b a r r a s a g r i e t a d as p u e d e n d e t ec t a r se s ó lo c u a n do e l ro to r e st á c a l i e n t e , l a g r ie t a se c i e r r a n c u a n d o e l r o to r s e e n f r í a . P u e de se r ú t i l u n h o r n o p a r a c a l e n t a r e l ro to r p o r u n co r to t i em p o a n te s d e un a p r u e b a G r o w le r .

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u ) E x a m i n a r l a s t a p a s de a c e ro d e r et e n c ió n o " a n i l l o s de co n t r ac c i ó n " ( po r l o g e n e r a l u b i c a d a s ju n t o a lo s ex t r em o s d e a l t a v e lo c i d a d d e l a j a u l a d e l r o to r p a r a co n t e n e r l a ex p a n s i ó n c e n t rí f u g a ) e n b u s c a d e s i g n o s de d i s t o r s ió n , a f lo j am i en t o o d es g a s t e . L o s an i l l o s ex t r em o s d e l o s r o t o re s a v e ce s p u e d e n f a l l a r a l s e r e x p u l s a do s po r u n m o v i m ie n t o có n i c o po r l a s a l t a s f u e r z a s ce n t r í fu g a s , u n a c o n d i c i ó n q u e d e b e s e r s o lv e n t a d a p o r r e em p l a z o e n l u g a r de s e r r e p a r a d a s .

1 . 3 . 2 . E v a l u a c i ó n m ec á n i c a P a r a l a e v a l u ac i ó n d e l e st a d o m ec á n i c o s e d e b e p re s t a r a te n c i ó n a l o siguiente: a ) E n l o s co j i n e t e s a n t i f r i c ci ó n : L a c o n d i ci ó n d e l l u b r i c a n t e , s u c i e d a d , ó x i d o o h um e d a d , c o r r o s i ó n , d ec o lo r a c ió n t é rm i c a, r o d i l l o s , p ic a d u r a s o d e s p r e n d i m i e nt o de bo l a s , re t e ne d o r es ro to s o f a l t a nt e s . b ) E n l o s c o j i n e t e s t i p o c a sq u et e : R e s i d u o s d e m e t a l b l a n co o e s co r i a , f u g a s d e a c e it e , d e s ga s t e d e a c e it e e n l o s a n i l l o s , e l a i s l am ien t o d e be e s t a r i n te g r o p a r a b lo q u e a r e l p a so d e l a c o r r i e n te e n l o s co j i ne t e s ( u s a r u n m e g a -o h m ím et r o c o n m e no s de 5 0 V d e s a l i d a , se re co m ie n d a u n a m í n i m a I R de 5 0 M Ω , n o e s n ec e s a r io la c o r r ec c i ó n d e t em p e r a t u r a ) . C o m p r u e b e e l b lo q u eo d e a ce i t e e n e l s i s te m a d e l u b r i c a c i ó n a l i n t e r io r d e l a s t u b e r í as y e l f un c i o n a m ie n to co r r e cto d e l a b o m b a . c ) E n el ej e : E l a l i n e a m i e n to ( N EM A M G 1 - 1 9 9 3 , S e c c ió n 1 , P a r t e 4 ) , g r i e t a s , co r ro s ió n , e sc o r i a o f r ac c i o n am i e nt o s . d) En

los

sellos:

F r o t a m i e nt o

o

d e s g a ste ,

fugas,

c r i s t a l i z ac i o n e s

o

e n d u r e c i m ie n t o d e l m a te r i a l d e f ie l t ro o e l a s tó m e r o s . e ) E n l o s em p a q u e s : P a r t e s e n d u r e c i d a s , ro t a s o f u e r a d e s u p o s i c i ó n , e m p a q u e s f a lt a n t e s, e v i d e n c i a de f u g a s d e l u b r i c a n t e o c o n t am in a n t e e n l o s em p a q u e s . f ) E n to r n i l l o s , tu e r ca o r o s c a s : S u e lt a s , f a lt an t e s o ro t a s .

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g ) E n l a e st r u c tu r a o ca r c a sa : Co r ro s i ó n , e l b u e n e s t a do d e l a so l d a d u r a , bloqueo

de

d r e n a je s ,

re s p i r a d o re s

o

c a n a l e ta s

de

a i re

para

la

v e n t i l a c ió n . h ) L a co n d i ci ó n d e l o s a c c e s o r i o s : C a l e n ta d o r e s , te r m o st a to s , et c . i ) E l R e e mp l a z o o r e u ti l i z a ci ó n d e co j i n e t e s : M u c h o s u s u a r io s q ue e n v í a n s u m o to r a l t a l l e r d e r e p a r a c ió n co n s id e r a n u n a b u e n a p rá c t i c a e l r e em p l a z o d e lo s co ji n e t e s e n c u a l q u i e r r e v i s ió n , i n d e p e n d i en t e m e n t e d e l a re p a r a c ió n q u e s e l l ev e a c a b o . C u a nd o lo s c o m p o ne n t e s g r a n d e s y c o s to so s e s tá n i n v o l u c r a d o s , t a l e s co m o c o j i n et e s d e ro d a m i e n to s a x i a l e s , l as l im i t a c io n e s f i n a n c i e r a s e s tab l e c e n s i e s po s i b l e m a n t e ne r los

co j i n e t es

e x i st en t e s

en

s e rv i c io ,

es o

r e q u i e re

una

cuidadosa

e v a l u a c ió n d e l a co n d i c i ó n d e l o s co j i ne t e s . P a r a e l lo , e l t a l l e r de r e p a r a c i ó n a t r a v é s d e lo s p r o v ee d o re s o f a b r i c a n te s de b e o b te n e r d o c u m e n t o s d e i n v e st i g a c i ó n de l a s c a ra ct e r í s t i c as d e lo s c o j in e t e s . E n l a s i n v e s t i g ac i o n es es t á n d e f i n i d a s l o s d ia g n ó s t i co s t a le s co m o ; e l f l u j o d e co r r i e n te e n e l e je , l a c a r g a d e em p u j e i n a d e c u a do , fa t i g a , f a l t a d e l u b r i c a c i ó n , u o t ro s de f e c to s .

2. Reacondicionamiento sin reparación de los daños

A l g u n o s m o t o re s s ó lo n e c es i t a n de l im p i e za e n l o s c o n d u c to s de v e n t i l a c ió n o d e p i n t u r a y l i m p i e z a e n e l e x te r i o r, s e p ue d e n r e u t i l i z a r l o s m is m o s co j i n e t es a u n q u e n o s e r e co m i e n d a e n co j i n e te s a n t i f r i c c i ó n o s i e l a i s l a m i e n to se e n c u e n t r a e n b u e n a s c o n d i c io n e s y e l p ro c e so de r e ho r n e a do e n l a bo b i n a r e a c o n d i c io n e l a c a pa c i d a d d e s e rv i c io d el m o to r , y s i e l m o to r e s tá só lo p a r a s e r l im p i a d o y r e b a r ni z a d o o s e a ne c e sa r i o c a m b i a r l o s c o j i n e t es . E l t a l l e r d e r e p a r a ci ó n d e b e a s e g u r a r q u e c u a l q u i e r m é to d o q u e u t i l i c e d i s o l v e n t e s p a r a l a li m p i e z a d e be se r co m p a t i b l e c o n e l a i s la m i e n to de l a s b o b i n a s ( i n c l u y e n do r e v es t im i e n to s d e r an u r a y l a s t a p as ) , e l e sm a l t e e n e l h i e r r o y c u a l q u i e r p in t u r a d e l a s s u p e r f i c ie s d e l m o to r . D e l m i sm o m o do , p a r a

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e l p r o c e so de se c ad o d e m o t o re s , s e d e b e t e ne r c u i d a do p a r a ev i t a r s o b r e c a le n t am i e n to e n l o s d ev a n a do s o el a i s l a m i e nt o . Se r e co m ie n d a q u e l a t e m pe r a t u r a d e s e c ad o e s te p o r d e b a j o d e 8 0 °C , p a r a e l p ro c e d im i e n to de s e c a d o d e m o t o r e s v er a p é n d i c e d e e s tá n d a r I E E E S t d . 4 3 -2 0 0 0 .

3. Proceso de reparación

3.1.

T a l l er d e r e p a r a c i ó n

3 . 1 . 1 . D u r a n t e l a r ec e p c i ó n L o s i n te r e s a do s o i nv o l u c r a do s p u e d e n to m a r l a d e c i s i ó n d e r e b o b i n a r e l m o t o r c u a n d o l a u ni d a d s e e n c u e n t ra en e l t a l l e r de r e p a ra c i ó n . S i l a e v a l u a c ió n d e lo s d añ o s f u e e l a bo r a d a e n o t ro l u g a r d i f e r e n te a l t a l l e r d e r e p a r a c i ó n se d e b e r e a l i z a r u n a e v a l u ac ió n co n f o rm e a l e n c is o 1 .3 p a r a revisar

el

d a ño

an t e s

de

la

re p a ra c i ó n

o

a nt e s

de

iniciar

el

r e a c o n d i c io n am i e n to .

3 . 1 . 2 . D e s a r m a d o y l i m p i ez a U n o d e lo s p r o c e d im i e n t o s m á s pe r j u d i c ia l e s e n e l r e b o b i n a do e s rem o v e r l o s de v a n a do s e l é ctr i c o s y l o s e lem e n to s v i e jo s o a r r u i n ad o s , e x i s te n m u c h a s fo rm a s de r em o v e r é st o s, a co n t in u a c i ó n s e d e s c r i be n t r e s m ét o do s q u e r e co m ie n d a e st e d o c u m e n t o .

3.1.2.1.

Quemado por horno

D u r a n t e e l p r o ce so d e " q u em a d o " a l g u n o s t i p o s d e a i s l am i e n to i n t e r l a m i n a r s e rá n g r a v em e n te d a ñ a do s p o r l a e x po s i c ió n d e l a s l á m i n a s a tem p e r a tu r a s s u p e r io r e s a 6 5 0 ° F (3 4 3 ° C ) . L a s p r u e b a s m u e s t ra n q u e e s to p u e d e d a r l u g a r a u n a u m e n to d e l a s p é r d id a s e n Universidad de El Salvador UES

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e l n ú c l eo (c o n u n a d is m i n u c i ó n e n l a e f i c ie n c i a ) o so b r ec a l e n t am i e n to d e l n u e v o d ev a n a d o d e s p u é s d e q u e h a s id o i n s t a l a do . A l r e a l iz a r u n a o p e r a c ió n e n l a c ám a r a d e l h o r n o l a t em p e r a t u r a d e b e d e e s ta r p o r d e b a j o d e 6 5 0 ° F ( 3 4 3 ° C ) no n e ce s a r i am en t e se e l im i n a r a e l da ñ o , l a t e m pe r a t u r a e n l a s lá m i n a s s iem p r e se r á l a m i s m a , u s u a lm e nt e lo s c o n t ro l e s d e t em p e ra t u r a d e l h o r no a m e n u d o s o n d em a s ia d o l e n to s e n s u r e s p u e st a p a r a m a n t e ne r e l l ím i te de s e g u r i d a d . P o r o t r a p a r t e , e l a p a g a d o d e l ho r n o n o l im i t a l a t em p e ra t u r a d e l n ú c l eo a un v a lo r s e g u r o . P o r e j em p lo , a l g u n o s a i s l am i e n to s de l t i p o e po x y , li b e r a n g r a n d e s c a n t i d a d e s d e c a l o r ( i n c l u so e n au s e n c i a d e o x í ge n o ) , d e b i d o a s u d e s co m p o s i c ió n , a u n c u a n d o e l ho r n o s e a a p a g a d o . S e h a d e m o s t r a do q u e c u a n d o s e f i j a n h o r n o s a 6 5 0 ° F ( 3 4 3 ° C ) , l a t e m pe r a t u r a e n l a p la n c h a p u e d e e x ce d e r 8 0 0 ° F ( 4 2 6 ° C) , p o r lo t a n to s e re c o m ie n d a e l u s o d e u n d e te c to r de te m p e ra t u r a i n co r po ra d o y a s e a t e rm o c u p l a o d e r e s i s t e n c ia ( R TD ) p ar a c o n t ro l a r l a tem p e r a t u r a e n l a p l a n c h a . Re g i st r e l a ca l i b r a c i ó n t an t o d e la t em p e r a t ur a d e l h o r n o co m o l a d e l m o to r . L a t em p e r a t u r a d e l h o r no de b e s e r c ap a z d e c o n t ro l a s e a u t o m át i ca m e n t e . P o r lo t a n t o , e l c a len t a m i e n to po r h o r no s ó lo s e re co m ie n d a s i e s p o s i b l e co n t ro l a r la te m p e ra t u r a e n e l n ú c l e o p a r a no so b r e p as a r l o s 6 5 0 ° F (3 4 3 ° C ) m e d i an t e e l u so d e u n s i ste m a d e i n y e c c ió n de a g u a o v a p o r e n e l h o r no p a ra l a s u p r e s ió n r á p i d a d e " f l á m eo s " .

N O T A : E l u s o d e so p l e te s de m a no o d e l l am a d i re c t a , n o se recomienda.

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3.1.2.2.

C o r t e p o r p r es i ó n d e a g u a

C u a n d o s e u t i l i c e e l m é to do p a r a la e l im in a c i ó n d e l a i s l am i e nt o po r m e d io d e p re s i ó n d e a g u a , s e d e be p r e s ta r a t e n c ió n a lo s i g u i e nt e :

T e n e r c u i d a d o c u a nd o l a d i r e cc i ó n d e l c h o r ro co r t a n te s e e j e r ce a l r e d e d o r d e l a s l ám i n a s p a r a n o g e ne r a r h u m e d a d e n t re e l l a s , t a m b i é n s i s e re a l i z ó e l p ro ce d i m ie n t o d e c o rt e p o r p r e s ió n de a g u a s i n r em o v e r l o s em bo b i n a d o s e i nm e d i a ta m e n te d e a l g u n a fo r m a s e r e a l i z ó e l se c a do a r t if i c i a l a u n a t em p e r atu r a b a j a (m e no s de 5 0 0 ° F ) s e d e b e r em o v e r e l em b o b i n a d o d e l m o to r d u r a n t e l a m i sm o d ía . S i s e a ñ a d e c u a l q u i e r so l u c i ó n de l im p i e z a e n la p r e s ió n de l c ho r ro d e a g u a e s t o s d e b e n s e r co m p a t i b l e s co n l o s m a te r i a l e s u t i l i z a d o s e n l a c o n s t r u cc i ó n d e l m o to r . E l t a l l e r d e re p a ra c i ó n y l o s u s u a r i o s d e b e n s e r co n s c i e nt e s q u e e x i s t e n r i e s go s d e se g u r i d a d e n e l u s o d e e s te m é to do p o r l o c u a l s e d e b e n to m a r l a s de b i d a s p r e c a u c io n e s .

3.1.2.3.

P o r m e d i o s m ec á n i c os

C u a n d o se u t i l i z a n t éc n i c a s m ec á n i c a s p a ra r em o v e r e l a i s l a m ien t o , s e debe tener cuidado para que no se produzca la separación de las l á m i n a s m i e nt r a s s e r e t i r a lo s d e v a n a do s . C u a n d o s e u se c a l o r p a r a s u a v i z a r e l a i s l am i e nt o ( s i n u t i l i z a r u n ho r n o ), n o se d e b e pe r m i t i r q u e e l f l am eo i n c i d a s o b r e l as l ám i n a s d e m o t o r .

3.1.3. Reemplazo de bobinas P a r a e l r em p l a z o d e b o b i n a s , l a s d e no m i n a c i o n e s e n r o l l am i en t o a l e a to r io ( r a n d o m -w o u n d ) y

m u s h - wo u n d

son

i nt e r c am b i a b l e s , y

se

refieren

a

e n r o l l am i e n to s q u e se em bo b i n a n so b r e un t o r no y s e i n s e r t a n d e n t r o d e l as r a n u r a s q u e u s u a l m en t e e st á n s em i ce r r a da s . L o s em bo b i n a d o s q u e s o n d e

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e n r o l l am i e n to f o rm ad o ( Fo rm - wo u n d ) d e a l am b r e r e ct a n g u l a r t am b i é n s o n h e c h o s e n u n t o r no , y s e u t i l i z a n g e n er a l m e n te e n r a n u r a s q u e e s t á n " a b i e r t a s " am b o s em b o b i n a d o s se a po y a n e n e l p a p e l d e a i s lam i e n to e n t r e l a s b o b i n a s y t i e r r a . P a r a e l em b o b i n a do r a n d o m - wo u n d

u s u a l m e n te e l

e s m a lt e de l co n d u c t o r e s e l a i s l am i e n to en t r e v ue l t a s , p a r a e l e m bo b i n a d o F o r m -w o u n d ut i l i z a es m a l te , v i d r i o , po l í m e r o s d e a r am i d a s i n té t i c a o c i n ta d e m i c a d e l c o n d u c to r p a r a e l a i s l am i e n to d e l a s v u e l t a s . P a ra l o s m o t o res h e r m ét i co s c o n em bo b i n a d o s r a n d o m - wo u n d y f o rm - wo u n d , el m a t e r i a l d e a i s l a m i e n to de b e se r c o m p a t i b l e c o n e l r e fr i g e r a n t e .

a ) D e s p u é s d e r em o v e r la s b o b i n a s v i e j a s , p e ro a n t es d e i n s ta l a r l as n u e v a s , l a s l á m i n a s d e be n s e r l i m p i a d a s , i n s p e cc i o n a d a s , r e p a r a d a s y rep i n t a d a s , s i e s n ec e s a r io . b ) S e r e co m i e n d a fo r r o s p a r a r a n u r a e n t o do s l o s m o to r e s . c ) L a s bo b i n a s d e b e n f o r m a r s e d e a l am b r e e sm a l t a do a p a r t i r de lo n g i t u d e s c o n t i n u a s y d e t am a ñ o a d ec u a d o ( p ar a q u e s e a n s im i l ar e s a l a s c a r a c t e r ís t i c a s

de

placa).

B a jo

c i rc u n s t a n c i a s

n o rm a le s

no

se

r e c o m i e n d a n e m p a lm e s e n l a s b o b i n a s i n d iv i d u a l e s . d ) S e d e b e n h a c e r u n a in s p e c c i ó n a la s bo b i n a s e n b ú s q u e d a d e d añ o s e n e l a i s l a m i e n to de l c a b l e e sm a l t a d o . e ) D e b e m a nt e n e r se a u n m í n i m o lo s c r u c es d e lo s a l am b r es es m a l t a do s d e n t r o de l a s r a n u r a s e n l a s bo b i n a s r a n d o m - wo u n d . f ) C o l o c a r R TD s o t e rm o c u p l a s de n t r o d e l as b o b i n a s s i f o rm a n p a r t e de l d i s e ñ o o r i g i n a l o a so l i c i t u d d e l c l i e n te . A s e g u r a r s e q u e e l t ip o d e R TD s e a e l i n d i c a do y qu e l o s v a l o re s d e te m p e ra t u r a / re s i s te n ci a e s té n calibrados. g ) S e d e b e a ñ a d i r m at er i a l d e a i s l a m ie n t o ex t r a p a r a e l r e l le n o e n t r e l a s c u ñ a s y l a s b o b i n a s , e s t o d a r á u n a j u st e pe r f e c to c o n t r a l a r a nu r a d e l o s d i e n t e s , a i s l a r e l em b o b i n a d o d e e n ro l l a m i e n to p r e f o r m a do ( F o rm w o u n d ) co n u n a c a p a d e 1 / 2 - l a p p e d co m o m í n i m o o a l m e no s 5 m i l é s im a s

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d e p u l g a d a d e p a p e l d e m i c a , t ro z o s d e m i c a , t ro z o s d e m i c a so p o r ta d o s p o r t e j i do s d e v i d r i o , p o l í m e r o de a r am i d a s i n t é t i c a , m a n t a de p o l i é s te r , o u n a co m b i n a c i ó n de é st o s, y a se a e n f o rm a d e c i n t a o e nv o ltu r a . N o se aceptan

c i nt a s

q ue

utilizan

una

o

más

capas

de

p o l i e t i l e no

( T e r e p h t h a l at e P E T ) . U t i l i z a r e l a i s l a m ie nt o d e l a r ro l l am i e n to e n t o do s l o s es t a to r e s q u e te ng a n u n n ú c l e o co n u na l o n g i t u d m a y o r d e 0 . 6 4 m ( 2 5 p u l g a d a s ) . U s a r e l a i s l a m i e n to d e v u e lt a - a - v u e l t a d e a c uer d o a lo s s i g u i e n t e s p a r ám et r o s d e te n s i ó n :

> 5 0 V p i co po r u n a ca p a d e 1 / 2 - l a p p e d > 8 0 V d e p i c o p o r do s c a p a s 1 / 2 - l a p p e d > 120 V pico por tres capas 1/2 -lapped

N O T A : S e d e b e te n e r e l d a t o d e l a c a p a c i da d d e a i s l a m i e n to d e l c o n d u c t o r p o r h i l o y po r v u e l t a . h ) S e r e q u i e re u n a fo rm a y d i s e ño p a r t i c u l a r d e l a bo b i n a p a r a a se g u r a r co n u n r e f u e r z o e l f i n a l de l a v u e l t a .

3 . 1 . 4 . R e e m p l a z o d e c o j i n e te s y r e s t a u r ac i ó n d e a j u s t e s y s e l l os . a ) R e m o c i ó n d e co j i n e te s : S e d e b e r e m o v e r l o s co j i n e te s d e ro da m i e n to y b o l a s m e d i a n te e l u so d e p r e n s a s h i d r á u l i c a s o u n e q u i p o e s p ec i a l i z a d o d e e x t r a cc i ó n . N o e s a c e p t a b l e l a r em o c ió n d e c o j i ne t e s po r m e d io d e m a r t i l l eo . S i s e r em ue v e n l o s co j i n e te s ap l i c a n d o c a lo r e s to s n o d e b e n s e r r e i n s t a l a do s , y s e d e b e n to m a r m ed i d a s p a r a a s e g u r a r q u e e l c a l e n t am i e n to s e a co n c é n t r i co y q u e e l e j e s e c a l ie n t e d e m a n e r a uniforme. b ) R e e n s a m b l a d o d e co j i n e t e s : L o s c o j i n et e s t i p o c a s q u et e y a s e an n u e v o s o r e co n s t r u i d o s d e be n s e r i n s t a l a d o s s i g u i e n d o e l m é to d o “ a z u l a d o y r a s p a d o ” ( b l u i n g a n d s c r a p i n g ) q u e s e d e s cr i b e a co n t i n u a c i ó n:

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1 ) U s a n d o u n a h e r r am i en t a p a r a e l r a s p a do de c o j i ne t es ( u s u a l m en t e s e u t i l i z a u n a l im a tr i a n g u l a r c o n l o s d i en t e s a f i l a do s ) , r a s pa r l o s r e l i e v e s l a te r a l e s y lo s co n t o r no s r ec o m en d a d o s p o r e l f a b r i c an t e d e l c o j i n e te . A p l i c a r u n a p e q u e ñ a c a n t i d a d de co m p u e s to a z u l a do a l a p a r t e i n f e r i o r d e l m uñ ó n d e l e j e p a r a f o rm a r u n a c a p a u n i f o rm e d e 1 p u l g . d e a n c h o y 2 p u l g d e l a r g o . L ev a n t e l i ge r a m e n t e el e j e , i n t r o d u z c a y a c o m o de l e n t am e n te l a p a rte i n f e r i o r d e l co j i n ete t i p o c a s q u e t e , l u e g o b a j e e l e je so b r e é l , a se g u r a n d o q u e e l p e so d e l r o to r s e a p l i q u e u n i f o rm em e n t e . G i r e e l e je 1 / 2 ó 1 v u e l t a, l u e g o le v an t e e l e j e n u ev am e n te y r et i r e le n t am e n te l a pa r t e i n fe r i o r d e l co j in e t e , p o d r á v is u a l i z a r p a t ro n e s de á re a s co lo r a z u l c l a r o y o s c u r o e n l a s u p e r f i c i e d e a po y o , e s t o s co r r e s po n d e n a r e l i e v e s ( a lt o y b a jo ) d e l a s u p e r f i c i e d e l co j i n e te , r a s p e l o s p u n t o s a lt o s p a r a te n e r u n i fo rm i d a d r e s p e c to a lo s p u n t o s b a j o s , se d e b e re p et i r e l p r o c e so d e a z ul a d o y r a s p a d o h a st a lo g r a r u n co n t a c to de l 8 0 % . C u a n d o e s té c o m p l e t o , d e j e l a m it a d i n f e r i o r d e l c o j i n et e e n s u l ug a r c o n e l p e so d e l ro t o r e n e l co j i n e t e .

2 ) P o ne r do s o t re s p i e z a s d e a l am b r e de p lo m o u o t ro m a t e r i a l d e f o rm a b l e c a l i b r a d o e n e l m u ñ ó n , p e r pen d i c u l a r a l a l í n e a ce n t r a l d e l e j e , y s u s ex t r em o s a 1 / 2 p u l g . d e l a l í n e a d e co r t e ho r iz o n t a l . A s e g ú r e s e d e q u e l a s p a r t e s s u p e r i o re s e in f e r i o r e s d e l co j i n et e e s t á n l i m p i o s . S i se u t i l i z a n c u ñ a s e n t r e l a s m i t ad e s , a s e g ú r es e t am b ié n d e q u e e s té n l i m p i a s . C o l o q u e l a p a r te su p e r i o r d e l c o j i ne t e t i p o c a s q u e t e so b r e lo s a la m b r e s d e p lo m o e n e l m u ñ ó n . I n s t a l e l a p a r t e s u p e r i o r d e l c o j i ne te e n l a c a r ca s a y a p r e t é l o s t o r n i l lo s s e g ú n e s p e c i f i c a c io n e s . l u eg o co n p r ec a u c i ó n d e s m o n t e y r et i r e l a c a r c a s a l a p a r t e s u p e r io r d e l c o j i n et e , l u e go m i d a e l g r o so r d e l a l am b r e d e plomo

o

de l

m a te r i a l

d e fo rm a b l e

se g ú n

e s p e c i f ic a c i o ne s

d el

f a b r i c a n t e . S i e l g ro s o r e s t á d e n t ro de l o s l ím i te s , r em o v e r lo s a l a m b r e s d e p lo m o o e l m a te r i a l d ef o r m a b l e y p ro ce d e r c o n e l

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m o nt a j e . S i n o e st á d e n t r o d e lo s l í m it e s, y s i e l g ro so r es m a y o r a l l í m i t e , s e d e b e r e l len a r c o n m e t a l a n t i f ri c c i ó n b a b b i tt e d a am b a s m i t a d e s d e l co j i n e te , y s i e l g ro s o r es m en o r a l l ím i t e r as p a r la p a r t e s u p e r i o r d e l co j i n e t e t i p o c a s q ue t e .

3 ) E l r e e n s am b l a d o d e c o j i n e te s ho r i z o n t a les o v e rt i c a l e s d e b e n s e g u i r c u a l q u i e r p r o c e d im i en t o p r e s c r it o po r e l f a b r i c a n t e , a m e n o s q u e s e s u m i n i s t r e po r e l pr o p i e t a r io , l o s de t a ll e s d e e s t e p ro c e d im i e n to d e b e d e d a r se a l d u eñ o co m o p a rt e d e l i n fo r m e f i n a l d e r e p a r a ci ó n 4 ) L o s co j i n et e s d e bo la s o d e r o d i l lo s d e be n s e r i n s t a l a d o s e n e l e j e a p l i c a n d o ca l o r e n l a p a r t e i n te r io r , ut i l i z a n d o u n c a l e n t a do r d e b a ñ o d e a c e it e o po r i n d u c c i ó n d e a c u e r do co n l a s r e co m e n d a c io ne s d e l f a b r i c a n t e . A l u t i l i z a r u n c a l e n t a d o r po r i nd u c c i ó n s e d e be g a r an t i z a r q u e e l c a l o r s ea a p l i c a d o u n i f o rm em e n te a l o s c o j i ne t e s . No se d e b e p e r m i t i r q u e lo s co j in e t e s s e c o lo q u e n an t e s d e s e r co m p l e ta m e n te a s e n t a d o s e n e l a n il l o d e l ho m b ro de l e j e o de re t e n c ió n, p a r a a q u e l l o s m o t o re s q ue s u s co j i n e t es s e co l o q u e n e n l a p i s t a ex t e r io r d e l e j e ( po r e j em p l o , d i s p o s i t i v o s d e p a n t al l a d e v i b r a c ió n ) , l a cá m a r a d e l c o j i ne t e d e b e s e r c o lo c a d a po r c a l o r: la p i s t a i n te r n a d e l c o j i n e t e t e n d r á u n a j u s t e de d e s l i z a m ie n t o e n e l e j e . C u a l q u i e r p r e s i ó n u t i l i z a d a p a r a a s e n t ar u n c o j i n e te d e be s er a p l i c a d o po r i g u a l en t o d a la pista del eje.

5 ) L o s s e l l a do r e s n o d eb e n s e r u sa d o s p a r a a s e g u r a r e l a po y o d e u n c o j i n e te c o n t ra l a p i st a d e r o d am ie n t o . S i e l a j u s t e e n t r e p i s t a s e s d e m e ta l - m e t a l y e l e j e o e l c o j i ne t e no e stá d e n t r o de l o s l í m ite s d e l d i s e ñ o ( t i p o c a s q u ete , r e -m e c a n i z a d o s , pu l v e r i z a d o y m e c a n i za d o a t a m a ño o r es t a u r a d o ) l a s p i e z a s s u f r i r á n un d e s g a s t e .

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6 ) L a c a r c as a o c ám a r a s d e l c o j i ne t e q u e e s l u b r i c a d a a t r a v é s d e g r a s a n o d e b e se r em p a c a da c o n m á s d e 1 / 3 d e s u t o t a l i d a d , u t i l i z a nd o u n a g r a s a a d e c u a d a a l e n to r n o o p e r at i v o d e l m o to r y d e lo s co j i n et es .

7) Los

co j i n et e s

t i po

casquete

o

a nt i f ri c c i ó n

deben

ser

aislados

e l é c t r i ca m e n t e p a r a b l o q u e a r e l p a so d e c o r r i e n te s q u e s e o r ig i n a n dentro

del

e je

y

dañan

a

las

maquinas

e l e c t ro m a g n é t i ca s .

El

a i s l a m i e n to d e l o s c o j i n e t e s d e be s e r p ro ba d a d u r a n t e e l p r o c es o d e m o nt a j e . [ V er 1 .3 . 2 íte m b ) . ]

8 ) T o d o s l o s a c c es o r io s d e a j u s t e p a r a e l en s a m b l a d o d e lo s c o j i n e t e s d e b e n s e r s u s t it u i d o s p a r a q u e e l a i s l am i en t o de l c o j i n et e n o es t é e n c o r to c i r c u i to y p a r a q u e n o s e p i e r d a l a s e n s i b i l i d a d d e l s i s t em a de p r o t e cc i ó n . D i c ho s a c c e so r i o s i n c l uy e n t u b e r í a s y c o ne x io n e s d e l s i s t em a d e l u b r i c a c ió n , a s í c o m o d i s po s i t iv o s s e n s i b l e s a tem p e r a t u r a o vibración.

9 ) D e a c ue r d o c o n lo s l ím i t es d e d i s e ño d e l a m a q u i n a e l e n s am b l a d o d e l o s co j i n e te s d e be s er a j u s t a d o p a r a p r o po r c io n a r u n j u e g o a xi a l e n e j e . P a r a m o to r e s de e j e h o r i zo n t a l co n c o j i n e te s a n t i f r i c c i ó n , e l j u e g o ax i a l d e l e j e d e b e p e rm i t i r u n a e xp a n s i ó n t é rm i c a s i n c a u s a r d a ñ o s e n lo s c o j i n et es . P a r a m o to r es v e r t ic a l e s , a j u s t e l a s t u e rc a s de s e g u r i d a d , a r a n d e l a s , y l a i n s t a l a c i ó n de l c o j i n et e d e em p uj e , l o s a p o y o d e b e n se r a co rd e c o n l a s i n st r u c c io n e s d e l f a b r i c a n t e ( o d e l a s e s p e c i f i c a c io n e s d e l p r o p i e t a r io ) . S e d e b e e n s am b l a r d e p r i m er o lo s c o j i n e te s d e t i p o c as q u e t e p a ra a j u st a r l o s d em á s c o j i n e tes o l a p o s i c i ó n d e l ro to r , de f o rm a q u e e l co n j un t o g i r a to r i o d e be " fl o t a r " e n l a p o s i c i ó n d e l ce n t r o m a g n ét i co d e nt r o de lo s l ím i t es n o r m a l es d e l j u e g o ax i a l . E s t a p o s i c i ó n de r e po s o n a t u r a l s e m u e s t ra a tr a v és d e u n i n d i c a do r d e c e n t r o m a g n é t i co p ro p o r c io n a d o e n e l m o t o r, e s t o s d e b e n se r c u id a d o s a m e n t e c o n t ro la d o s e n e l r e e n s am b l a j e .

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C u a l q u i e r c a m b io e n l a p o s i c i ó n d e l c e nt r o m a g n é t i c o ( a u n qu e s e a a c e p t a b l e ) d e b e s er m a r c a do e n e l ej e de m a ne r a q u e no g e ner e u n a c o n f u s i ó n a l i n s t a l a do r a l a h o r a d e l a co p la m i e n to

10)

V e r i f i c a r e n e l e n sa m b l a d o d e l o s c o ji n e t e s t i po c a s q u ete l a e x i s t e nc i a d e f u g a s de a c e i te e n lo s s i g u i e n t e s e le m e n to s : T ub e r í a s , s e l l o s , so n d a s , et c . l u e g o , c u b r a l a s s u p er f i c i e s e xt e r io r e s d e t o d a s l a s u n i o n e s , f r a c t u r as , o c o ne x io n e s d e ro s c a co n w h i t i n g y de j e q u e s e s e q u e . L l e ne l a cá m a r a de l co j i n e te a s u n i v e l n o rm a l de a c e i t e . O b s e r v e e l w h i t i n g pa r a d e t ec t a r c u a l q u i e r s i g n o d e o s c u re c im i e n to q u e i n d i c a u n a f u g a d e a c e it e , l u e g o co n m a te r i a l d e s e l l a do se l l e l a s f u g a s q u e p u e d e n a pa r e c e r e n l o s em p a qu e s o r i g i n a l e s . R e p i ta e s te p r o c e so d es p u é s d e la e j e c uc i ó n d e l a s p ru e b a s f i n a l e s .

3.1.5. En el Rotor y estator

3.1.5.1.

R e p a r a c i o n e s d e l á m i n a s d e l r o t o r y es t a to r

a) Eliminar

l am i n a c io n e s

co n

daño

m ecá n i c o

o

e l éc t r i co .

Los

s i g u i e n t e s c u a t ro m é t o do s p a r a l a r e p ar a c i ó n d e l ám i n a s en u n e s t a to r o ro to r d e pen d e n d e l g r a d o de da ñ o . L a s e l e c c ió n d e u n m é to do se b a s a e n l a e x p e r ie n c i a y e l ju i c i o d e i n s p e ct o re s e n c u a n t o a q u é m é to d o d e r e p a r a c ió n e l i m i na r á l o s p u n t o s c a l i e nt e s del núcleo

1 ) M é t o d o u n o : ( C u a n d o e l e s t at o r e s t á l i g e r am e n te r o z a do p o r e l r o to r , s e g e ne r a u n a u n i ó n e n l o s b o r de s d e l a s l a m i n a c io n e s ) L a e f i c ac i a d e e s t e m é to do d e p e n d e de l a p r o f u n d i d a d d e l a r a n u r a y e l g r a do e n q u e e l em bo b i n a d o l l e n a l a r a n u r a . L a s l á m i n a s u n i d a s p u e d e n h a c e r s e v i b r a r p o r m e d io d e

un

m a r t i l lo ac c io n a d o p o r a i re c o lo c a do c o nt r a e l ex t r em o de l a s e c c ió n d e l n ú c l e o . L a s v i b r a c io n e s e n la s l á m i n as q u e b r a r an Universidad de El Salvador UES

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l a s u n i o n e s d e m et a l , m i e n t r a s e st e v i b r a n d o l a s e c c i ó n d a ñ a d a , a p l i q u e u n ba r n i z d e a i s l am i e nt o d e a l t a c a l i d a d . L a s v i b r a c i o ne s e n lo s ex tr e m o s p ro v o c a r a q u e e l b a r n i z p e n e t r e e n l a s s e p a r ac i o n es ca u s a n d o u n r e a i s l am i en t o e n l a s l ám i n a s , e s t e m ét o do a s um e qu e e l d a ñ o e s e n e l ex t r em o d e l a se c c ió n d e n ú c l e o de l e s tat o r . A l te r n a t i v am e n te , l a s L am i n a c io n e s p u e d e n s e p a r a r se y e l a i s l am i e n to i n te r l a m i n a r s e p u e d e r e s t a u r a r m e d i a n t e la a p l i c a c ió n d e u n t ra t a m ie n t o g e n e ra l d e barniz.

2 ) M é t o d o d o s : ( C u a n do ex i s t e f a l l a e n l a b o b i n a d e n t r o d e l a r a n u r a , l a m i n a c i o ne s d e r r e t i d a s , o e l e st a to r t i e n e u n d e s g a st e m o de r a d o p o r e l ro t o r . ) C o n u n a m á q u in a d e r a s p a do p a r a m e ta l e n fo rm a d e l áp i z ( p e n c i l m e t a l g r i nd e r ) , r a s p a r e l m et a l f u n d i d o h a s t a q ue p u e d a n s e r v i s ta s y e s té n d e f i n i d a s l a s l a m i n a c io n e s d e l n ú cl e o . E l r as p a d o r p e qu e ñ o de m a n o d e be s e r d e a l t a v e lo c i d ad ( 2 5 0 0 0 r / m i n ) , e qu i p a d o co n p u n t a d e c a r b u r o e n fo rm a d e co n o p a r a u n m e jo r t r a b a jo . R a s p a r c o n u n a l i g e r a p re s i ó n , de fo r m a i n te r m it e n te ( E n l u g a r d e f o rm a c o n t i n u a ) c o n u n m o v im i e n to e n e l m i sm o p l a n o q u e l a s l á m i n a s h as t a r e t i r a r e l m e t a l f u n d i d o . V ue l v a a p i n t a r e l á r e a y p r u e b e e l p u n to ca l i e n t e e n l a zo n a d a ñ a d a d e l n ú c l e o . No r a s p a r e l á r e a d o n d e e x i st a u n d a ño a l a i n t e g r i d a d m e c á n i c a d e l a r a n u r a . C u a n d o e l á re a d a ñ a d a e s m á s d e l 1 0 % de l to t a l d e l a s u p e r f i c ie d e l ár e a d e l n ú c l eo , p a s a r a l m ét o do tr e s .

3 ) M é t o d o t r e s : (C u a n d o e l d a ño e s m ay o r al 1 0 % d e l t o t a l de l a s u p e r f i c i e d e l á r e a d e l n ú c l e o o n o p u e d e s e r e l im i n a d o el p u n t o c a l i e n t e po r e l M é to d o do s ) . S i e l á r e a d a ñ a d a n o p u e d e s e r r e p a r a d a p o r c u al q u i e r a d e lo s do s m é t o do s a nt e r io r e s , s e d e b e co n s i d e r a r u n re a p i l a m i e nt o p a r c i a l o t o ta l d e l e st a to r o

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r o to r de l n ú c l eo , l a s l a m i n a c io n e s t e n d r á q u e s e r d e sm o n t a d a s y r em p l a z a d a s o re pa r a d a s p o r m a r t i l l eo y l i j a d o d e l m e t a l d a ñ a d o . E n to n c e s la s l a m i n ac i o n es d eb e s e r a i s l a d a s po r i n m e r s ió n e n u n m at e r i a l o r g á n i c o c o n a l m e no s 3 0 0 º C de t e m pe r a t u r a

no m i n a l

y

se c a d a s

al

aire

a n t es

de

ser

r e s em b l a d a s , e s p r e fe r i b l e e l a i s l am ie n t o i n o r g á n i c o c o n a l t a s t e m pe r a t u r a s

no m in a l e s .

El

área

dañada

se

puede

r e d i s t r i b u i r s e e n e l n ú c l e o m o v ie n d o la p o s i c ió n d e c a d a lámina

dañada

en

una

ranura,

es to

puede

requerir

r e o r d e n am i e nt o de l as l á m i n a s e n e l m a r c o .

4) Método

c u a t ro :

La

conicidad

de

los

e x t r em o s

de

las

l a m i n a c io n e s e n ro to r e s , d e be n f i j a r se a t r a v és d e so l d a d u r a c o n l ám i n a s r í g i d a s , p l a c a s co n ex t r em o r í g i d o , b a n d a s , o e l r e em p l a z o d e l a s m is m a s . C u a n d o ex i s t a e xc e so d e co n i c i d a d e n l o s e x t re m o s d e la s l am i n a c i o ne s , s e rá m e jo r e l re em p l a z o d e l r o t o r p a r a lo g ra r u n m a y o r re n d i m i e n to . U n a so l u c i ó n t e m po r a l a e s te p ro b l em a p u e de re a l iz a r s e po r m e d io d e “ I m p re g n a c i ó n

m e d ia n t e

V ac í o

y

P r es i ó n ”

( VP I )

o

el

t r a t am i e n to d e b a r n iz c o m o se i n d i c a e n e l p u n t o 1 .3 . 1 l i te r a l S).

b ) E l e n s a m b l a do d e l r o t o r d e b e se r m a n e j ad o c o n c u i d a d o p a r a n o g e n e r a r go l p e s a l a j au l a o s u s d e v a n a do s , a l l ev a n t a r e l e q u i p o n o s e d e b e c a u s a r d e sg a s t e o d a ñ o s f í s i co s a l a s s u p e r f i c i es d e l m u ñ ó n o e n l o s a j u s te s d e lo s s e l l o s . C u a nd o s e i n s e r t a e l ro to r e n e l e st a to r , no se de b e p e rm i t i r q u e e s t e ej e r z a u n a f r i cc i ó n c o n t r a l a p a r t e i n te r i o r d e l es t a t o r .

c ) S e d e b e m e d i r e l c en t r a d o d e l r o t o r d e nt r o d e l e st a to r ( s i em p r e q u e l a c o n s t r u cc i ó n d e l a m a q u i n a l o per m i t a ) c o n u n c a l i b ra d o r

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los

" e s p a c io s

r o t a to r i o s"

y

" e s p a c io s

e s t ac i o n a r io s "

en

los

e x t r em o s d e l m o to r , l a s l e c t u r a s de b e n se r to m a d a s a l m e n o s e n t r e s p u n to s se p a r a do s a 9 0 º a l r e d e do r d e l c o nt o r no d e l ro t o r . V e r i f i c a r y re g i s t r a r lo s v a lo r es e n e l "e s pa c i o e st a c io n a r i o ” d e l o s p u n t o s , i n s e r ta n d o po r s e p a r a do l a s ho j as d e l c a l i b r a d o r m ét ri c o . V e r i f i c a c ió n e n e l "e s p a c i o ro t at o r io " ,

l a s h o j a s d e l c a l i b r ad o r

m é t r ic o se de j a n e n u n l u g a r y e l ro to r se h a ce g i r a r e n p a so s d e 9 0 ° t o m a n d o n o ta d e l a l e c t u r a e n ca d a pa s o . E st a p r u e b a p u ed e indicar

la

d e s c e n t ra l i z a c i ó n

de

un

ro t o r

que

p u e de

no

ser

d e t e c ta d a p o r l a p r u eb a d e l "e s p a c io e s t a ci o n a r i o " . L as l ec t u r a s n o d e b e r á n ex c e de r u na d e sv i a c ió n d e l 1 0 % d e l p r o m e d io e n c a d a e x t r em o . ( Ve a l a AP I 5 4 1 - 1 9 9 5 , S ec c i ó n 2 .4 . 7 . 1 6 . )

3.1.5.2. El

Balanceo

e n s a m b l a do

del

r o to r

en

el

ta l l er

de

r e p a r a c ió n

d eb e

ser

b a l a n c e a d o a la v e lo c i d a d m áx im a d e o p er a c i ó n . E l b a l a n ce o de b e de hacerse

co n

el

ro t o r

apoyado

en

el

m u ñó n ,

la

c a nt i d a d

de

d e s b a l a n c e o d e b e ser m e d i d o e n o n z a s -p u l g a d a s ( l b s - p u l g a d a s ) . S e d e b e re g i s t r a r l a c an t i d a d y l a u b i c ac i ó n d e lo s p e so s d e b a l a n c e incluyendo

el

ángulo

de

f as e

re l a t i v a ,

se

d e be n

s e g u ir

las

r e c o m e n d a c io n e s d e l o s fa b r i c a n t e s co n r e s p e ct o a lo s lí m i t es a c e p t a b l e s de l d e s ba l a n c e r e s i d u a l , e n t o do c a so , e l g r ad o d e d e s b a l a n c e d e b e se r u n r e q u i s i t o p a r a c um p l i r co n l o s l ím i te s f i n a l e s d e v i b r ac i ó n co m o se i n d i c a e n l as ta b l a s 2 , 3 y 4 . L a s i g u i e n t e i n f o r m ac i ó n so b r e l a v i b r a c ió n d e l ej e se e x t r ae d e l a n o rm a N E M A MG 1-2009.

" C o n u n m e d i d o r d e v i b r a c i ó n v e r i f i c a r l o s l í m it e s d e v i b r ac i ó n e n e l e j e , t e ne r e n c ue n t a q u e e s to s m e d i d o res so n se n s i b l e s a a no m a l í a s m e c á n ic a s y m a g n ét ic a s o e n l a s u p e r f i c ie d e l e je . Ge n e r a lm en t e e s

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c o n o c i d o c o m o " d e s ce n t r a m ie n to e lé c t r ico y m ec á n i c o e n e l pu n t o d e m e d i d a " l a co m b i n a c ió n d e l d e s c e n t ra m ie nt o m e c á n i co y e lé c t r ic o d e l e j e n o de b e d e ex c e de r 0 . 0 0 0 5 p u l g a d a s p i c o a p i co ( 6 .4 m i c r ó m e t ro s p i c o a p i c o ) o u n 2 5 % d e l d e s p l a z am i en t o l í m it e d e v i b r a ci ó n . E l d e s c e n t r am i e n to d e l p u n t o d e m e d i a s e m i d e a b a j a s re v o lu c i o n e s ( 1 0 0 - 4 0 0 r p m ), d o n de l a s f u e r z a s m e c á n ic a s d e d es e q u i l i b r i o e n e l r o to r so n d e s p r e c i ab l e s . C u a n d o s e a n al i z a e l de s c e n tr a m ien t o , e s p r e f e r i b l e q u e e l e j e g i r e so b r e lo s c o j i n e te s d e l a m á q u i n a , p o s i c i o n á n do l o e n e l c e n t r o a x i a l ( c e n t ro m a g n é t i co ) . NOTAS 1 - S e re q u i e r e u n a pr e p a r a c i ó n e n l a s u p e r f i c i e d e l e j e (c e p i ll a d o y d e s m a g n et i z a d o ) p a ra o b te n e r l a le c t u r a d e l d e s ce n t r am i e n to p i c o a pico 2 - P a r a m e d i r v i b r a c io n e s e n e l e j e s e re q u i e r e q u e e l e q u i p o ( m e d i d o r d e v i b r a c io n e s) se ub i q u e c o n fo r m e a l o s a c u e r do s t o m a d o s e n t r e f a b r i c a n t e y co m p r a do r a l m o m e n to d e l d is e ñ o de l m o to r .

C u a n d o se e s p e c i f i q ue , lo s l í m it e s d e v i b ra c i ó n r e l a t iv a p a r a e je s m o n t a d o s r í g i d a m e n t e,

maquinas

con

c o j i n et e

tipo

c a s q u e te ,

incluso

el

d e s c e n t r am i e n to e l éc t r i c o y m e c á n i co , es t o s l í m i te s no d e ben s o b r e p a s a r l o s d a to s m o s t r a do s e n l a T a b l a 2 . P a r a m a q u i n a s e s pe c ia l e s q u e re q u i e r e n ba j o s n iv e l e s d e v i b r ac i ó n r e l at i v a c o n r e s pe c to a l e j e , e s t o s s e m u es t r a e n l a T a b l a 2 , no se d e b e e x c e de r lo s límites de la Tabla 3. P R E C A U C IÓ N — S e r e qu i e r e n t é c n i c a s d e b a l a n c e o e s pe c i a l p ar a m á q u i n a s d e i n d u c c i ó n d e d o s p o l o s o m a q u i n a s s í nc r o n a s d e do s po l o s , e s t a s p u e d e n r e a l i z a r s e a v e lo c i d ad n o m i n a l . No s e d eb e m o d i f i c a r l a s t é c ni c a s d e b a l a n c eo e n e l ro to r s i n a ut o r iz a c i ó n e sc r i t a o a p ro b a d a p o r e l p r o p i et a ri o . Universidad de El Salvador UES

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D e s p u é s d e c o m p l eta r e l m o n t a je d e l m o to r , p a r a e l b a l a n ce o f i n a l s e d e b e o p e r a r a v e lo c i d a d m á x i m a p a r a a lc a n z a r lo s l ím i te s de v i b r a c ió n d e l e st á n d a r N E M A . Co m o s e m u es t r a e n la T a b l a 2 , 3 , ó 4 , p a r a m a y o r i n fo r m a c i ó n r ev i s a r ANEXO 10. Frecuencia de rotación (Hz)

Limites estándar de la máquina, velocidad pulg/seg pico (mm/s pico)

Límites especiales de la máquina, velocidad pulg/seg pico (mm/s pico)

3600

60

0.15 (3.8)

0.08 (2.0)

1800

30

0.15 (3.8)

0.08 (2.0)

1200

20

0.15 (3.8)

0.08 (2.0)

900

15

0.12 (3.0)

0.06 (1.5)

720

12

0.09 (2.3)

0.05 (1.2)

600

10

0.08 (2.0)

0.04 (1.0)

Velocidad (r/min)

Tabla 2: Limites de vibración

1 8 0 1 -3 6 0 0

M á x i m o d e s p l a z a mi en t o r e l a t i v o en el eje 0.0028 pulg, (70µm)

≤1800

0.0035 pulg, (90µm)

Velocidad síncrona, RPM

Tabla 3: Límites para el máximo desplazamiento relativo del eje

1 8 0 1 -3 6 0 0

M á x i m o d e s p l a z a mi en t o r e l a t i v o en el eje 0.0020 pulg, (50µm)

1 2 0 1 -1 8 0 0

0.0028 pulg, (70µm)

≤1200

0.0030 pulg, (75µm)

Velocidad síncrona, RPM

Tabla 4: Límites para el máximo desplazamiento relativo del eje, para maquinas especiales

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3 . 1 . 6 . C o n e x i o n e s e l é c tr i c as a ) S i a l g u n o s c a b l e s p a sa n a t r a v é s o e n co nt r a d e l o s bo r d e s m et á l i c o s d e l a e s t r u c t u r a d e l m o t o r , e l c a b le d e b e r á s e r c u b i e r to o fo r r a do p a r a l a p r o t e cc i ó n m e c á n i c a d e l a i s l a m ie n to co n t ra e l d e s g a st e .

b ) S e d e b e m a rc a r l a s p r i n c i p a l e s t e r m i n al e s d e c o ne x i ó n t i po l u g s d e a c u e r d o a l N EM A M G 1 - 2 0 0 9 , i d e n t i f i c á n do l a s co n b a n d a s d e m e t a l (o a l m e no s u n g r a b a d o p er m a n e n te e n e l a i s l am i e n to d e l o s c a b l e s).

c ) L a s t e rm i n a l e s p r i n c ip a l e s n o d e b e n s e r so l d a d a s c o n p l o m o , e l m ét o do r e c o m e n d a do p a r a l a u n i ó n e s po r m e d io d e t r e n z a d o o c o n c o n e c t o re s t i p o l u g s b a r r e l ( te rm i n a l e s a p r es i ó n ) pa r a e l t am a ñ o e s p e c if i c o d e l a s t e r m i n a le s d e a c u e r do co n e l f a b r ic a n t e . N o s e de b e u s a r c o n ec t o re s l u g b a r r e l co r t a do s . U s a r u n r a t c h et q u e c o n t ro l e l a p r e s ió n , d e m an e r a q u e a l co n e c to r t i po l u g se l e a p l i q u e l a f u e r z a m í n i m a r ec o m e n d a da . C o lo c a r u n c a b l e p o r c a d a co n e c t o r t i po l u g s b a r re l , po r n i n g ú n m o t iv o lo s h i l o s d e l o s c a b l es d e be n se r co r t a do s o d o b l a do s h a c ia a t rá s co n e l p r o p ó s i to d e a d a p t a r s e c o n m ás f a c i l i d a d e n e l co n ec t o r t i p o l u g s b a r r e l , t o d o s l o s h i l o s d e b e n e s t a r to ta l m e n te u n i d o s y c o lo c a d o s d e n t ro d e l co n e c t o r .

d ) C u a n d o e x i s ta u n a u n i ó n d e d o s o m á s co n e c to r es t i p o l u g s o d o n d e l a s b a r r a s e s té n i n t e r co n e c t a d a s e n m á q u i na s g r a n d e s , e st a s co n e x io n e s d e b e n s e r a p r et a d as co n v a l o re s d e to r q u e m í n im o s po r m e d i o d e p e r n o s , c o m o s e m ues t r a a co n t i n u a c ió n .

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Tamaño del Perno (Pul)

Torque mínimo (lb-pie)

1/4 5/16 3/8 1/2 5/8

11 21 38 85 175

Tabla 5: Torque mínimo para determinado tamaño de perno

3 . 1 . 7 . A j u s t es

a ) T o d a s l a s p a rt e s q u e co n t i e ne n a j u s te s m e c á n i co s c o m o so p o r te s o s o s te n e d o re s

de

co j i n e te ,

e st r u c t u r a

del

m a r co ,

etc.,

deberán

m a n i p u l a r s e d e t a l fo r m a q u e e v it e n f a l se o s o f i s u r a s e n c u a lq u i e r a d e las

superficies

m e cá n i c a s ,

Cualquiera

de

e s to s

ajustes

de b e n

ser

l i m p i a d o s a nt e s d e se r r e - e n s am b l a do y a c o p l a d o s . E v it e re a li z a r e s t o s a j u s t e s a t r av é s de “ m a r t i l l eo ” , y a seg ú r e s e q u e l a s p a rt e s e s t é n d e b i d a m e n te a se n t a da s . b ) L o s e m p a q u e s d e be s e r r em p l a z a d o s co n u n m a t e r i a l a p r o p i ad o p a r a e l e n t o r no d e o pe r a c ió n d e l m o to r . P a r a su s t i t u i r l o s em p a q u es s e d e b e u t i l i z a r m a t e r i a l d e se l l a d o , a p l i c a n d o u n e s p e so r a d e c u a d o p ar a s e l l a r c o m p l e t am e nt e l a ab e r t u r a , e l m a te r i a l d e s e l l a do d e b e se r d e u n a c o n s i s te n c i a t a l q u e p e r m a n e z c a e n s u l u ga r d e s p u é s d e s u m o nt a j e . S e d e b e s u s t i t u i r c o r r e c t am e n te to do s lo s p a s a do r e s ( c l av i j as ) q u e se e n c u e n t r a n e n t re l a s p a r t e s d e ac o p l am i e nt o . N o s e d e be co n f i a r q u e l a s p a r t e s e s tá n f i j a m e nte a l i n e a d a s , a u n c u a n d o l a f i r m e z a d e lo s p e r n o s d e m o nt a j e o c u a l q u i e r t i p o d e m a te r i a l d e s e l l a d o s e a co r r ec t a m e n te aplicado.

c ) A l g u n o s m o to r e s g r an d e s r e q u i e r e n c u ñ a s p a r a a j u s t a r l a p o s i c i ó n d e l e s t a to r y o b te n e r u n e s p a c i o co r r e ct o d e l e n t r e h i e r ro o p a r a co n t r o l a r la p o s i c i ó n de p e d e st a l d e l c o j i ne t e . L a s c u ña s s o n u t i l i z a d a s c o n e l f i n d e m a n t e ne r l a s u p e r f ic ie p l a n a , l i m p i a , l i b r e d e r e b a b a s y b i e n e sc a l o n a d a Universidad de El Salvador UES

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o có n i c a se g ú n s e a n e c e s a r io p a r a a d a pt a r s e a la s s u p e r f i c ie s q u e no p u e d a n s e r p a r a l e l as .

3.1.8. Pintura a ) T o d a s la s s u p e r f ic i e s m e tá l i c a s ( i n c l u y e p u n t o s de so l d a d u r a h ec h o s e n l a r e p a r a c i ó n ) d e b e n ser l i m p i a d a s y p i n t a d as . L a p i n t u r a p u e d e se r e l e g i d a p o r e l t a l le r de re p a r a c i ó n a m e no s q u e e l p r o p i e t a r io e s pe c i f i q u e lo c o n t r a r io b ) S i l a m á q u i n a no v a a p o n e r e n se r v i c io i nm e d i a t am e n t e s e de b e r e c u b r ir l a s s u p e r f i c i e s m e c a ni z a d a s e x p u e s t a s ( co m o l a s e x t e n s i o n es d e e j e ) co n u n r e v e st im i e n to a n t ic o r ro s i v o

3 . 1 . 9 . P r e c a u c i o n e s e n e l en v í o a ) P a r a e l e n v ío d e l m o t o r y a s e a e n u n v a gó n o c u a l q u i e r m e d i o d e t r a n s p o r te , c o j i n e te s

s i em p r e

t i po

se

c a s qu e t e ,

debe

montar

t am b i é n

se

el

e j e/ ro to r

debe

p r o t e ge r

b l o q u ea n d o el eje

los

co n t r a

m o v im i e n to s l at e r a les o v e r t i c a le s q u e l e p u e d a c a u s a r u n d a ño . S e d e b e i d e n t i f i c a r lo s t o r n i l lo s , a b r a z a d e r a s , p l aca s u o t ro s m e d i o s d e b l o q u eo p a r a p o d e r se r re t i r ad o s a n te s d e po n e r en m a r c h a e l m o t o r .

b ) M o t o re s de e j e v e r t ic a l o m o to r e s q u e t ie n e n co j i n e t e s a n t i f ri c c i ó n n o n e c e s i t a n se r b l o q ue a d o s p a r a s u e n v ió , p r o po r c io n a n d o u n c o j i n e te “ b l o q u e a do ” c o m o p a r t e d e l e n s am b l a d o n o r m a l . L o s m o to r e s v e r t ic a l es d e b e n s e r e n v i a do s en p o s i c ió n v e r t i c a l

3.2.

C a m p o d e r e p a r a c i o ne s

E s t e d o c um e n to e s a p l i c a d o a r e p a r ac i o n e s q u e s e r e a l i z a n e n e l ta l l e r de r e p a r a c i ó n , p a r a c a so s e n q u e l a s r e p a r ac i o n e s se l l e v e n a c a b o e n e l l u g a r d e l a i n s t a l a c ió n de l m o to r , no t o d as l a s c l á u s u l a s d e e st e d o c u m e n to se r á n Universidad de El Salvador UES

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a p l i c a d a s , e s to s c a so s p u e d e n s e r m a ne j a d o s e n u n a b a s e d e t r a b a j o - p o r t r a b a j o a t r av é s d e un a c u e r d o e n t r e e l p ro p i e t a r io y t a l le r d e re p a r a c i ó n .

4. Posterior a la reparación 4.1.

T a l l er d e r e p a r a c i ó n

A l f i n a l i z a r l a s r e p a r a c i o n e s d e m o to r , e l t a l l e r d e r e p a r a c ió n d e b e p r e s e n t a r u n i n f o r m e e sc r i to q ue i n c l u y a lo s i g u i e nt e: a ) C o n d i c i ó n de r ec e p c ió n d e l m o to r . b ) U n a d e s c r i p c ió n d e t a ll a d a d e l t r a b a jo r ea l i z a d o . c ) E s t a d o d e l m o t o r ( e léc t r i c o y m e c á n i co ) , cu a n d o e s de v u e lt o . d ) D a to s q u e c o m p r u e b en l a e x ce l e n te c a l i d a d d e r e p a r a c ió n d e l m o to r . e ) F o t o g r a f ía n e ce s a r i a s p a r a u n a m ay o r c l a r id a d .

E l i n f o rm e d e r e p a r aci ó n d e b e co n te n e r t o d o s lo s d a t o s n ec e s a ri o s , y e s te de b e e s t a r p r o te g i d o co n u n a c u b i e r t a r e s is t en t e a l a g u a , y d e b e s e r a d j u n t a do a l m o t o r e n s u de v o l u c ió n .

4.1.1. Usuario D e s p u é s de f i n a l i z a r l a s r e p a r a c io n e s y e l m o t o r s e a d ev u e l to al p r o p i e t a r io , se d e b e n t o m a r p r e c a u ci o n e s , p a r a a s e g u r a r q u e l a r e s t a u r a c i ó n d e l m o t o r te n g a c a r a c t e r ís t i c a s y c o n di c i o n e s s i m i l a re s o m e j o re s a l as o r i g i n a les .

S i e l m o t o r s e r á g u a rd a d o , e l a l m a c e n am ie n t o d e b e c o n se r v a r l a i n t e g r i d a d d e l a r e p a r a c ió n , s i e s d e j a d o a l a i r e l i b r e , s e d e b e ut i l i z a r u n m é to do d e c a l e n t am i e n to a b a j a t em p e r at u r a p a r a ev i t a r l a h u m e d a d y e l d e t e r io r o d e l a s s u p e r f i c i e s no p i n t a da s .

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C u a n d o e l m o to r s e a r e i n s t a l a d o , se d e b e r e v i s a r c u i d a do s am e nt e l a i n s t a l a c ió n m e c á n ic a y l a a l i n e ac i ó n , p a r a a s e g u r a r su f i r m e z a a l a b a s e y q u e e l e je d el m o t o r e s te c o r re c t am e n t e a l i n e a do c o n l a c a r g a . E s f u n d a m e n t al u n a a l i n e a c i ó n a d e c u a d a d e l e j e s i es t e es p a r a l e lo o e n l ín e a c o n l a c a r g a .

R e a l i z a r l a s c o ne x io n e s e l é ct r i c a s a se g u r á n d o s e q u e l o s c o n e c t o re s e st é n a i s l a d o s y a p re t a do s . C u a n d o e l m o to r s ea e n e r g i z a d o p o r p r im e r a v e z , se d e b e m e d i r l a s c o r r ie n t e s d e o p e r ac i ó n y co m pa r a r l a s c o n l as d e l a p l a c a d e l m o to r y d a t o s h i s tó r i co s . P a ra u n a i n s t a l a c i ó n a d e c u a d a o p e r a r e l m o t o r s i n c a r g a y d e j a r q u e l o s co j i n e t e s te n g a n u n a t e m p e ra t u r a e s ta b l e p a r a d e s c a r t a r p r o b l e m a s , t am b i é n l o ca l i z a r e l a co p l am i e n to de l ce n t ro m a g n é t i co . L u e go a c o p l a r e l m o to r a la c a r g a , s i es p o s i b le r o t a r e l e j e co n l a m a n o a n t e s de e n e r g i z a r l o , e n b ú s q u e d a d e p ro b l em a s e n l a i n s t a l a c ió n d e a co pl amiento.

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CAPITULO III ANEXOS

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A N EX O 1

A 1 . 1 S i s t e m a p a r a e l d i s e ñ o d e l a a r m az ó n d e u n m o t or 23

E l d i s e ño d e a rm a z ó n p a r a m o t o re s y g en e r a d o r e s e lé c t r i co s d e b e co n s t a r d e u n a s e r i e d e n ú m e ro s e n c o m b i n a c ió n c o n l et r a s , c o m o a c o n t i n u a c ió n s e explica

A 1 . 2 N u m e r ac i ó n d e l a a r m az ó n : E l n úm e ro d e l a a r m a zó n p a r a m a q u i n a s p e q u e ñ a s d e be e s t a r e n p u l g a d a s a u n a d i m e n s ió n D ( co m o se m u e st r a e n la F i g u r a A 1 . 1 . ) , m ú l t i p lo d e 1 6 .

F i g u r a A 1 . 1 24: D i s e ñ o d e u n m o t o r s e g ú n N E M A

23 24

Datos obtenidos de NEMA MG-1-2009 Parte 4 Figura obtenida de NEMA MG-1-2009 Parte 4

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Dónde: D : L í n e a ce n t r a l de l ej e h a s t a l a p a r t e i n f e ri o r d e lo s p ie s . 2 F : D i s t a n c i a e n t re l ín e a s c e nt r a l e s de lo s a g u j e r o s de m o n ta j e e n l o s p i e s d e l a b a s e d e l a m á q u i n a (v i s t a l a t er a l ) . P a r a e n u m e r ar o t r o ti p o d e a rm a zó n d e b e s e r a co r d e c o n l a T a bl a A 1 . 1 c o m o se e x p l i c a a c o n t i n u a c ió n . a . L o s d o s p r im e ro s d í g i t o s d e l n úm e ro d e a rm a z ó n so n i g u a l a c ua t r o v e c e s l a d i m e n s ió n D e n p ul g a d a s , y s i no es u n n ú m e ro e n te ro , lo s do s p r im e ro s d í g i t o s d e l n úm e ro de a rm a z ó n se r á e l n ú m e r o e n t e ro m á s a lt o b . E l t e rc e ro y c u a n do se a n e ce s a r io u n c u a r to d í g i to d e l n ú m e r o d e a rm a z ó n s e o b te n d r á a p a r t ir d e l v a lo r d e 2 F en p u l g a d a s e n r e f e re n c i a a l a s c o l u m n as t i t u l a d a s 1 a 1 5 .

C o m o e je m p lo , u n m o to r c o n u n a d im e n si ó n D =6 . 2 5 p u l g . y 2 F = 1 0 p u l g . d e b e s e r d i s e ñ a do co n u n a a r m a z ó n 2 5 6 .

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NUMERO DE ARMAZON DE LA MAQUINA (MACHINE FRAME NUMBERING) FRAME NUMBER SERIES

140 160 180 200 210 220 250 280 320 360 400 440 500 580 680 FRAME NUMBER SERIES

D

1

3.5 4,00 4.5 5,00 5.25 5.5 6.25 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12.5 14.5 17,00

3,00 3.5 4,00 4.5 4.5 5,00 5.5 6.25 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12.5 16,00

D

8

140 3.5 7,00 160 4,00 8,00 180 4.5 9,00 200 5,00 10,00 210 5.25 10,00 220 5.5 11,00 250 6.25 12.5 280 7,00 14,00 320 8,00 16,00 360 9,00 18,00 400 10,00 20,00 440 11,00 22,00 500 12.5 25,00 580 14.5 28,00 680 17,00 36,00 Todas las dimensiones en pulgadas

Third/Fourth Digit in Frame Number 2 3 4 5 2 F Dimensiones 3.5 4,00 4.5 5,00 4,00 4.5 5,00 5.5 4.5 5,00 5.5 6.25 5,00 5.5 6.5 7,00 5,00 5.5 6.25 7,00 5.5 6.25 6.75 7.5 6.25 7,00 8.25 9,00 7,00 8,00 9.5 10,00 8,00 9,00 10.5 11,00 9,00 10,00 11.25 12.25 10,00 11,00 12.25 13.75 11,00 12.5 14.5 16.5 12.5 14,00 16,00 18,00 14,00 16,00 18,00 20,00 18,00 20,00 22,00 25,00 Third/Fourth Digit in Frame Number 9 10 11 12 2 F Dimensiones 8,00 9,00 10,00 11,00 9,00 10,00 11,00 12.5 10,00 11,00 12.5 14,00 11,00 .... .... .... 11,00 12.5 14,00 16,00 12.5 .... .... .... 14,00 16,00 18,00 20,00 16,00 18,00 20,00 22,00 18,00 20,00 22,00 25,00 20,00 22,00 25,00 28,00 22,00 25,00 28,00 32,00 25,00 28,00 32,00 36,00 28,00 32,00 36,00 40,00 32,00 36,00 40,00 45,00 40,00 45,00 50,00 56,00

Tabla A1.1: Numeración para la Armazón de la maquina

25

6

7

5.5 6.25 7,00 8,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 22,00 28,00

6.25 7,00 8,00 9,00 9,00 10,00 11,00 12.5 14,00 16,00 18,00 20,00 22,00 25,00 32,00

13

14

15

12.5 14,00 16,00 .... 18,00 .... 22,00 25,00 28,00 32,00 36,00 40,00 45,00 50,00 63,00

14,00 16,00 18,00 .... 20,00 .... 25,00 28,00 32,00 36,00 40,00 45,00 50,00 56,00 71,00

16,00 18,00 20,00 .... 22,00 .... 28,00 32,00 36,00 40,00 45,00 50,00 56,00 63,00 80,00

25

Tabla obtenidas de NEMA MG-1-2009 Parte 4

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A N EX O 2 A 2 . 1 F o r m u l a r i o d e r e c e p c i ó n p a r a e l m o to r e l é c tr i c o L a i n s p e c c ió n p r e l i m in a r c o n s t i t uy e u n a p a r t e i m po r t a n te e n l a r e p a r a c i ó n d e u n m o t o r e l é ct r i co y pu e d e d a r p i s t a s v it al e s s o b re l a c a u s a d e l a f a l l a , e n e l F o r m u l a r io A2 . 1 . 26 s e m u e s t ra l o s d a to s d e i m p o rt a n c i a d e u n m o t o r . FORMULARIO PARA DATOS DE UN MOTOR AC O DC CLIENTE

ORDEN DE TRABAJO

FABRICANTE

HP/KW

RPM

# POLOS

# RANURAS

TIPO DE MAQUINA

TENSION

# BOBINAS

MODELO

AMP. A PLENA CARGA

AGRUPACION DE BOBINA

DISPOSITIVO AUXILIAR LONGITUD DE ALAMBRES

AMP. DEL ROTOR BLOQUEADO

CALIBRE DEL ALAMBRE

# SERIE

FRECUENCIA

CONEXIÓN

ESTILO

TIPO DE ARMAZON

# BOBINA/VUELTAS

JUMPER LONGITUD DEL NUCLEO ID DEL NUCLEO CONTRAHIERRO

TEMPERATURA MAXIMA TEMPERATURA DE OPERACIÓN ENTORNO DE OPERACIÓN CLASE DE AISLAMIENTO

FASES

POTENCIA APARENTE FACTOR DE POTENCIA FACTOR DE SERVICIO

PROFUNDIDAD DE RANURA ANCHO DE LA HORQUILLA TIPO DE COJINETES

OBSERVACION

FABRICANTE DE LOS COJINETES NORMA DE FABRICACION Formulario A2.1. Formulario para la recepción de datos de un motor eléctrico.

26

Datos obtenidos de “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency. EASA-2003 Parte 2”.

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S e d e b e r e g i s t ra r to d o s l o s d a to s p o s i b l es d e u n m o t o r, a l g u n o s c ó d i g o s , n ú m e ro s o l et r a s q u e p a re c e n s i n s e n t i do p u e d e n s e r d e g r a n i m po r ta n c i a , c u a n d o se a n e c e s a r io p o n e r se e n co n t a ct o co n e l f a b r i c a n te d e l m o t o r p a r a o b te n e r i n f o r m ac i ó n . L a s p l a c as d e lo s m o t o r es p u e d e n v a r ia r s e g ú n l a no rm a d e co n s t r u c c ió n e n l a F i g u r a A 2 . 1 . s e m ue s t r a n e l d i se ñ o t í p i c o d e u n a p l a c a d e m o to r b a j o l a c o n s t r u cc i ó n N EM A e I E C .

Formato típico para el dato de placa en un motor NEMA F i g u r a A 2 . 1 . P l a c a d e u n m o t o r e l é c t r i c o 27

27

Formato típico para el dato de placa en un motor IEC

Figura obtenida de “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency. EASA-2003 Parte 2-10”.

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A N EX O 3

P R U EB A S DE R E SI S T EN CI A D E A I S LA M I EN T O E N D C

A 3 . 1 . T E O RI A G EN ERA L 28:

L o s m at e r i a le s a i s l a nt e s j u e g a n u n p a p e l c r í t i c o e n l a v i d a d e l o s m o to r e s, e l d e t e r io r o d e l a i s l am i e n t o e n e l l o s es u n a d e l a s p r i n c i p a l e s ca u s a s d e f a l l a s . A l r e d e d o r d e l 6 0 % de l a s f a l l a s so n c a u sa d a s p o r p r o b le m as d e a i s l am i e n to s 29, m i e n t r as u n e q u i p o e s t á e n se r v i c io u n a f a l l a d e a i s l a m ie n to p u e d e c a u s a r d a ñ o s e n e l m o to r y l o s s i s te m as q u e es t é n co n e ct a d o s a él . E s to s p u e de n c a u s a r d a ñ o s d e so b r e t e n s ió n , f u e go o f l a m e o s , a lt a s c o rr i e n t e s d e f a l l a y e x p l o s io n e s , d a ñ o s a e q u i p o s , l es i o n es a l pe r s o n a l y a cc i d e n t es fa t a l e s .

M e d i a n t e l a a p l i c a c ió n d e p r u e b a s d e ai s l a m i e n to , s e p u e de i d e n t i f ic a r e l a i s l a m i e n to d et e r io ra d o a n t e s de q u e se p r o d u z c a l a f a l l a . L a s p r i n c i p a l e s c a u s a s e n a is l a m ie nt o s d a ñ a do s so n : d a ñ o s m e cá n i c o s , a gu j e r o s , g r i e t a s , c o n t am i n a c ió n d i e l é ct r i c a , h u m e d a d , co r ro s i ó n , g r a s a y a ce i t e , v i b r a c i ó n , c ic l o s y p i c o s d e tem p e r a t ur a , s o b re c a r g a ex c e s iv a , so b r e te n s i ó n , c o nt a m i n a c ió n e n la s u p e r f i c i e , d e s c a r g as p a r c i a l e s , f e r ro - re s o n a n c i a , d e fe c to s d e l f a b r i c a n t e , p r u e b a s d e p e r so n a l n o c a l i f i c a do .

28 29

Informacion obtenida de IEEE 43-2000 “IEEE Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Rotating Machinery” Informacion obtenida de: Principles & Applications of Insulation Testing With DC. ABB Electrical Industries Co. Ltd

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L a r e s i st e n c i a d e a is la m i e n to d e u n d ev a na d o r o t a to r i o e s t á e n f u n c i ó n d e l t i p o y l a co n d i c i ó n d e lo s m a te r i a l e s a i s l a n t es u t i l i z a d o s , a s í c o m o s u a p l i c a c ió n t é c n i c a . E n g e n e ra l , la r e s i st e n c i a d e a is l am i e n to v a r í a p r o po r ci o n a l m e n t e co n e l e s p es o r d e a i s l am i e n to e i n v e r s am en t e co n e l á r e a d e s u p e r f i c i e d e l c o n d u c to r .

E x i s t e u n c i e rt o n ú m e r o de f a ct o re s q u e a f e c t a n e l v a l o r d e la r e s i s te n c i a de l a i s l a m i e n to , a s í p u e s e l v a lo r d e la co r r i en t e q u e c i r c u l a c u a nd o se a p l i c a u n a t e n s i ó n co n s t a n te a l c i r c u i t o d u r a n t e l a pr u e b a p u e d e v a r i a r . E s t o s

f a ct o re s ,

p o r e j em p lo l a t em p er a t u r a o l a h um e d a d , p u e d e n m o d i f i c a r co n s i d e r a b l e m e n te l a m e d i c i ó n . A n a l i ce m o s p r im e ro p a rt ie n d o d e l a h i p ó t e s is d e q u e e s to s f a c t o re s no i n f l u y a n l a m e d i c ió n , l a n at u r a l e z a d e l a s co r r ie n te s q u e c i r c u l a n d u r a n t e u n a m e d i c i ó n c u a n d o a p l i c a m o s u n a t e n s i ó n D C a l a is l a m i e n to d e u n m o t o r s e p ue d e n m o de l a r e l éc t r i c am e nt e de l a s i g u i e n te m a n e r a:

Figura A3.1: Circuito equivalente que muestra las cuatro corrientes monitoreadas durante la prueba de resistencia de aislamiento

30

30

Figura obtenida, CFE ST-CT-001, Procedimiento para la medición de resistencia de aislamiento.

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D ó n d e 31: C o r r i en t e s u p e r f i ci a l d e f u g a ( I L ) : Es un a c o r r ie n t e c o n st an t e e n e l t i e m po , e x i s te so b r e l a s u p e r f i c i e d e l de v a n a d o e n e l e st a to r o e n tre c o n d u c to r e s e x p u e s to s y e l a i s l am i e n to e n e l d ev a n a d o del r o to r . L a m a g n i t u d d e l a c o rr i e n t e d e f u g a d e l a s u p e r f i c i e d e p en d e d e la t e m pe r a t u r a y l a c a n t i d a d d e m a te r i a l co n d u c t o r , e s de c i r , l a h u m e d a d o l a c o n t am i n a c ió n e n la s u p e r f i c i e de l a i s l am i e n to .

C o r r i en t e d e co n d u c ta n c i a ( I G ) : E s u n a co r r i e n t e q u e e s co n s ta n t e e n el t i e m po , f l u y e a t ra v és d e l a i s l am i e n to e nt r e l a s u p e r f i c ie p u e st a a t i e r ra y e l co n d u c to r d e a lt a t e n s ió n y de p e n de d e l t i po d e m a te r ia l d e u n i ó n u t i l i z a d o e n e l s i s te m a d e a i s l am i e n to .

* E n u n b u e n a is l a mi e n t o , e l f l u j o d e co r r i e n te r e s is t i v a (fu g a s ) s er á r e l a t i v a me n t e p e q u e ño y c o n s t a n t e . E n u n m a l a i s l a m i e n t o l a c or r i e n te d e f u g a p u e d e s e r b a s t an t e g r a n d e y p u e d e au m e n t a r c o n e l t i em po .

C o r r i en t e d e a d so r c i ó n o p o l a r i z a c i ó n ( I A ) : L a co r r ie n t e de a bs o r c ió n es causada

por

la

polarización

de

las

m o lé c u l a s

d e n t ro

de

m a te r i al

d i e l é c t r i co . E n e q u ip o s d e b a j a c a p ac i ta n c i a , l a c o r r ie n t e e s a l t a al p r i n c i p i o y l u e g o a lo s p o c o s s e g u n d o s d i sm i n u y e le n t am e n t e a c a s i c e ro . C u a n d o s e t ra t a de eq u i p o s d e a l t a c a p a c it a n c i a o a is l a m ie n t o h ú m e d o y c o n t am i n a d o , n o s e p r o d u c e n i n g u n a d i s m i n u c i ó n e n l a co r r i e n t e de a b s o r c ió n d u r a n t e u n l a r g o t iem p o .

31

Información Obtenida de : IEEE Std. 43-2000

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C o r r i en t e c a p a c i t i va ( I C ) : L a co r r i e n te ca p a c i t i v a no rm a l m e nt e d e j a de f l u i r u n o s p o co s se g u n d o s d es p u é s d e q ue s e a p l i c a u n a t e n s ió n d e D C . En e q u i p o s de b a j a c a p ac i t a n c i a , e s t a co r r i e nt e e s m ay o r q u e l a co r r i e n te de f u g a o de co n d u c t a nc i a , p e ro g e ne r a lm e n t e d e s a p a re c e a l m o m e n to de o b t e n e r o m e d i r e l v al o r d e l a I R .

E n l a F i g u r a A 3 . 2 s e i l u s t r a l a n a t u r a le z a de e s ta s co r r i e n te s e n f u n c i ó n d e l t i e m po (c a b e se ñ a l a r q u e l a e s ca l a d e t i em p o e s o r ie n t a t iv a y pu e d e v a r i ar s e g ú n e l a i s l am i e n to q u e s e e s t á p ro b a n d o ) .

Figura A3.2: Los tipos de corrientes para un aislamiento epoxi -mica con una corriente de fuga superficial relativamente baja

32

32

Figura obtenida de “Chaovin Arnoux” Megahometro de 50 a 5000 VDC, Guía de la medición de aislamiento

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A 3 . 2 . CA U S A S D E F A LL O D E L A I S L A M I E N T O 33 L a m e d i c ió n d e l a i s l am i e n to m e d i a n t e u n m e g a ó hm et r o e s p a rt e d e u n a po l í t i c a d e m a n t e n im i e n to p r e v e n t iv o , y e s n e ce sa r i o c o m p r e n d e r l a s d i f e r e n t e s c a u s as p o s i b l e s de d e g r a d a ci ó n d e l r e n d i m ie n to d e l a i s l am i e n to , p a ra p o d e r l l ev a r a c a b o l a im p l a n t a c ió n d e m e d i d a s p a r a c o r r e g i r l a d e g r a d a c ió n. E s t a s c a u s a s d e f a l l o d e l a s i l am i e nt o s e p u e d e n c l a s i f i c ar e n c i n co g r u po s , s iem p r e t e n i e n do e n c u e n t a q u e e s t a s d i s ti n t a s c a u s a s s e s um an e n t r e e l l a s e n a u s en c i a d e m e d i d as c o r r ec t i v a s . ·

L a fa ti g a d e o ri g en el é c t r i co : R e l ac i o n a d a p r i n c i p a l m e n t e c o n fe n ó m e no s d e s o b re t e n s ió n y c a íd a s d e te n s i ó n .

·

L a f a ti g a d e o r i g en m e c á n i c o : L o s c i c l o s d e p u e s t a e n m a rch a y p a r o , s o b r e to d o s i so n f re c u e n t es , lo s d e f ec to s d e e q u i l i b r a d o d e m á q u i n a s r o t a t iv a s y t o do s lo s g o l p e s d i r e c to s co nt r a l o s c a b le s y , d e f o r m a m ás g e n e r a l , c o n t r a l as i ns t a l a c i o ne s .

·

L a fa t i g a d e o r i g e n q u í mi c o : L a p r o x i m i da d d e p ro d u c to s q u ím i co s , de a c e i t e s, d e v a po r e s c o r ro s i v o s y de m o do g e n e ra l , e l p o lv o , a f e c t a n e l r e n d i m i e n to d e l a i s l am i e n to d e l o s m a t e r ia l e s .

·

L a f a ti g a r e l a c i o n a d a c o n l o s c a m b i o s d e t e mp e r a tu r a : E n co m b i n a c ió n c o n l a f a t i g a m e c á n ic a p r o v o ca d a p o r lo s c i c l o s de p u e s t a e n m a r c h a y p a r a d a d e l o s e q u ip o s , l a s ex i g e n c i a s d e l a d i l a t a c i ó n o c o n t r a cc i ó n a f e c t a n l a s c a r a ct e r ís t i c a s d e l o s m a te r i al e s a i s l a n t e s . E l f u n ci o n a m ie n to a t e m pe r a t u r a s ex t r em a s e s ta m b i é n u n fa c t o r d e e n v e je c im i en t o d e l o s m a te r i a l e s

33

Información obtenida de “Chaovin Arnoux” Megahometro de 50 a 5000 VDC, Guía de la medición de aislamiento

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·

L a co n t a m i n a c i ó n a m b i en t e : L a a p a r i c i ó n d e m o h o y l a ac u m u l a c ió n de partículas

en

e n to rn o s

h úm e d o s

y

c al u r o s o s

provocan

ta m b i é n

la

d e g r a d a c i ó n d e l a s c ar a c t e r í s t ic a s d e a i s l am i e n to d e l a s i n s t a lac i o n e s .

E l c o n j u n t o d e e s to s f a c to r e s de d e g r a d a c i ó n d e l a s c ar a c t e r í s t ic a s d el a i s l a m i e n to s e c o m b in a r á d e s d e l a p u e s t a e n f u n c i o n am i e n to de l a i n s ta l a c i ó n , y d e b i d o a l a f a l t a de co n t r o l c r e ar á a l a r go p l a z o s i t u a c io n e s q ue p u e d e n r e s u l t ar c r í t i c a s t a n to d e s de e l p u n t o d e v i s t a d e l a s e g u r i d a d d e l a s p e r s o n as co m o d e s d e e l p u n t o d e v i st a d e l f u n c i o n am i e n to . E l co n t r o l p e r ió d i co d e l a i s l am i e nto d e u n a i n st a l a c i ó n o de u n e q u i p o p er m i t e a s í v i g i l a r es ta d e g r a d a c ió n e i n t e r v e n i r a n t e s d e l fa l l o to t a l .

A 3 . 3 . R E SI S T EN CI A DE A I S L A M I E N T O ( I R ) 34:

L a re s i s te n c i a de a is l a m i e n to o I R e s la c a p a c i d a d q u e t i en e e l a i s l am i e nto e l é c t r i co d e u n d ev an a d o p a r a r e s i st i r l a c o rr i e n t e co n t i n u a . E s l a r e l a c ió n de u n a t e n s i ó n D C n eg a t i v a c o n t i n u a e n tr e

l a c o r r ie n t e q u e

a i s l a m i e n t o d e l a m aq u i n a c o r r e g i d a a 4 0 ° C , y p a r a

c i r c u l a e n el

u n t i em p o e s p ec í f i c o ( t)

d e s d e e l i n i c io d e l a a p l i c a c i ó n de l a t e n s ió n , e l t ie m po de a p l ic a c i ó n d e t e n s ió n e s g e n er a l m e n t e 1 m i n ( I R 1 ) o 1 0 m i n (I R 1 0 ) , s i n e m b a r go , se p u e d e n ut i l i z a r o t ro s v a l o re s . C o m o a n te s s e m e n c io n ó l a m e d i c ió n d e res i s t e n c i a d e a i s l am i en t o c o n st i t u y e e n u n a p r u e b a d e t e n s ió n D C y d e b e l im i t ar s e a u n v a lo r a p ro p i a d o d e t e n s ió n n o m i n a l d e l d ev a n a d o y l a c o n d i c ió n b ás i c a d e a i s l a m i e nt o . E st o e s im p o rt a nte e n e l c a so d e m á q u i n a s d e b a j a t e n s ió n o d e v a n a d o s h ú m e do s . S i l a t e n s i ó n de p r u e b a e s d e m as i a do a l t a , l a te n s i ó n de e n s a y o a p l i c a d a pu e d e e s t re s a r e l a i s l a m i e n to , l o q u e l le v a r a a u n f a l l o e n e l a i s l a m ie n t o .

34

Información obtenida de IEEE 43-2000 “IEEE Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Rotating Machinery”

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L a s p r u e b a s d e r e s i ste n c i a d e a i s l am i e n to s e r e a l i z a n no r m a l m e n t e a te n s i o n es c o n t i n u a s c o n st a n t es d e 5 0 0 - 1 0 ,0 0 0 VD C y t ie n e n po l a r id a d n e g a t i v a . L a p o l a r i d a d n e g a t iv a s e

u t i l i z a p a r a ac o m o d a r e l fe n ó m e no d e

la

e l e c tro

e n d ó sm o s is . L a s le c tu r a s p a r a l a re s i s te nc i a d e a i s l am i e n to s e a p l i c a d u r a n t e 1 m i n s e g ú n l a T a b l a A3 . 1 . Tensiones nominales en el devanado* 12000

5000 - 10000

*La tensión nominal de línea a línea para maquinas trifásicas AC, Tensión nominal de línea a tierra para maquinas monofásicas y Tensión nominal para maquinas DC o de devanado de campo. Tabla A3.1: Aplicación de tensión para la prueba de IR en base a la t e n s i ó n n o m i n a l d e l a m á q u i n a 35.

A 3 . 3 . 1 C o m p e n s a c i ó n d e t e m p e r a t u r a p a r a l a I R 36: E l v a lo r d e l a r e s i st en c i a d e a i s l am i e n to en u n s i s t em a , s i n im p o r t a r e l t i em po , v a r í a i n v e r s am e n te en f o r m a e x po n e n c i a l , c o n l a te m pe r a t u r a d e l d e v a n a do . P o r l o t a n to s e re c o m ie n d a q u e l o s v a lo r e s de p r u e b a d e I R d e b an s e r c o r re g i d o s a u n a t e m pe r a t u r a b a se d e 4 0 ° C u t i l i z a n d o l a s i g u i e n t e e c u a c ió n.

Rc=Kt* Rt D ó n d e: R c = L a r es i s t e n c i a d e a i s l a m i e n to ( e n m e g a - o h m s) co r r e g i d a a 4 0 ° C .

35 36

Tabla obtenida de: IEEE Std. 43-2000 Información obtenida de IEEE 43-2000 “IEEE Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Rotating Machinery”

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R t = L a r e s is t e n c i a d e ai s l a m i e n to m e d i d a ( en m e g a -o h m s ) a t em pe r a t u r a t . K t = C o e f ic i e n t e d e l a re s i s t e n c i a d e a i s l am ie n t o d e t e m p e r at u r a a l a tem p e r a t u r a t. A u n q u e e l v a l o r co r r e g i d o d e I R e s un a a p r o x i m a c i ó n , e st o p e rm i te u n a c o m p a r a c ió n m á s s ig n i f i c a t i v a de lo s v a l o r e s d e r e s i st e n c ia d e a i s l a m ie n to o b t e n i d o s a d i f e re n t es t em p e r a t u r a s . S i l o s e fe c to s d e l a t em p e r a t u r a so b r e e l s is t em a de a is l a m ie n t o b a j o p r u e b a so n d e s c o no c i d o s , u n v al o r a p ro x im a d o p a r a e l co e f i c i e n te d e te m p e ra t u r a “ K T ” p u e d e s e r o bt e n i d o m e d i a n te e l u s o de la F i g u r a A 3 . 3 p a r a u n a u m e n to a l d o b le d e l a I R po r c a d a i n c re m e n t o d e 1 0 ° C . N O T A : E st o es u n a a p r o x im a c ió n y n o se de b e u t i l i z a r p a r a c a l cu l a r l a I R c u a n d o e x i s t e g r a n d e s d i f e re n c i a l e s d e t em p e ra t u r a c o n re s p e ct o a 4 0 ° C p o d r í an r e s u l t a r e rr o re s s i g n if i c a t i v o s .

Figura A 3.3: Coeficiente de resistencia de aislamiento aproximado, reduciendo a la mitad la IR por cada 10°C de aumento en la temperatura 37.

N O T A : L a I R r e d u c i r á a l a m i t a d p o r c a d a d i s m i n u c i ó n d e 1 0 ° C e n la t e m p er a t u r a , s e b a s a e n l a s p r u e b a s d e a lg u n o s d e l o s s i s te m as d e a i s l a m i e n to d e l a d é c a d a de 1 9 5 0 y p u e d e q u e n o s e a d e l t o d o c ie r t o p a r a to d o s l o s s i st e mas 37

Figura obtenida de: IEEE Std. 43-2000

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d e a i s l a m i e n t o . M e d ic i o n e s m á s r e c i e n t e s h a n i n d i c a d o u n f a c t o r d e c o r r e c c i ón p a r a r e d u c i r a l a m i ta d l a r e s i st e n c i a d e a i s l a m i e n t o e n e l r a ng o d e 5 a 2 0 ° C. Una variación en el factor de K t puede dar lugar a errores en Rc magnificadas p o r l a d i f e r e n c i a e n t r e l a t em p e r a t ur a d e l d e v a n a d o a 4 0 ° C .

K t t a m b ié n s e p u e d e a p r o x im a r p a r a r e d u ci r a l a m it a d l a IR p o r d i s m i n u c ió n de 1 0 ° C e n l a t em p e r at u r a d e l d ev a n a d o po r la a p l i c a c i ó n de l a E c ua c i ó n . K t = ( 0 .5 ) ( 4 0 - T ) / 1 0 P o r e jem p l o , s i l a tem p e r a t u r a d e l d e v a n a d o e n e l t i em po de p r u e b a f u e de 3 5 ° C , y e l a i s l am i e n to e r a t a l q u e l a I R re d u c i d a a l a m i t a d p o r c a d a 1 0 ° C , e n t o n ce s K t p a r a u n a c o r r ec c i ó n a 4 0 ° C s e c a l c u l a d e l a s i g u i e n te m a n e r a : K t = ( 0 .5 ) ( 4 0 - 3 5 ) / 1 0 = ( 0 . 5 ) 1 / 2 = 0 . 7 0 7 E l v a lo r de l a r e s i s ten c i a d e a i s l am ie n t o pu e d e d i s m i n u i r co n un a u m e n to e n l a t e n s i ó n a p l i c a d a , s i n e m b a r go , p a r a u n a i s l a m i e n to e n b u e n a s co n d i c i o n es y en u n e s t a do co m p l e t am e n t e s e co , s e o b t ie n e l a m i sm a I R s i n i m p o r t a r e l n iv e l de t e n s i ó n de p r u e b a h as t a l l e g a r a l v a lo r de l a t e n s ió n n o m i n a l . U n a d i s m i n u c ió n e n l a r e s i s te n c i a d e a is la m i e n to d e b i do a u n a u m e n to e n l a t e n s i ó n a p l i c a d a , p u ed e i n d i c a r u n p r o b lem a e n e l a i s l a m ie n to , e s to s p ro b l em a s s e d e b e n a im p e r fe c c i o ne s o f r a c t u r as d e l a i s l am i e n to , a g r a v a d o po r la p r e s e n c i a d e s u c i e d ad o h um e d a d , e n l a p r u e b a d e H i -P o t se e x p l i c a ra e st o s f e n ó m e no s .

A 3 . 3 . 2 V a l or e s d e l a R e s i s t e n c i a d e A i s l am i e n t o I R : S e p u e d e d et e rm i n a r l a m í n i m a I R d e s p u é s d e u n m i n u t o “ I R 1 m i n ” e n u n a p r u e ba d e so b r e te n s i ó n p a ra e l d e v a n a do de l ro to r y de l es t a to r d e m á q u i n a s q ue o p e r a n e n A C o D C , a p a r t i r d e l a T a b l a A 3 . 2 . L a r e s i s t e n c i a d e a i s l a m i e n to r e al

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d e l d e v a n a d o s e o b t ie n e po r m e d io d e l a IR 1 m i n , c o r r e g i d a a 4 0 ° C , a p l i c a n d o u na t e n s i ó n D C e n to do el b o b i n a d o d u r a n te un 1 m i n . R e s i s te n c i a M í n i m a de

A p l i c a c i ó n d e la p r u eb a

A i s l a m i e n to (M Ω ) IR1min = kV + 1

P a r a l a m ay o r í a d e d e v a n a d o s h ec h o s an t e s d e 1 9 7 0 , p a r a t o do s lo s de v a n a do s d e c am p o , y to do s lo s d e v a n a do s q u e n o so n p a r te d e l a s d o s s i g u i e n t e s de sc r i p c i o n e s .

IR1min = 100

P a r a l a m ay o r í a d e a rm a d u r a s D C y d ev a n a d o s A C h e c h o s d e s p u és d e 1 9 7 0 ( fo rm - wo u n d coils)

IR1min = 5

P a r a l a m ay o r ía d e m á q u i n a s d e d e v a na d o tipo

r a n d o m -w o u n d

devanados

f o rm -w o u n d

en con

el

e s t at o r una

y

t e n si ó n

nominal menor a 1 kV NOTA: 1-IR1min es la resistencia de aislamiento mínima recomendada a 40 °C en una máquina bobinada, en megaohmios. 2- kV es el valor nominal de tensión en los terminales de máquina, en rms Tabla A 3.2: Recomendación mínima para la resistencia de aislamiento a una temperatura de 40 °C (MΩ) 38.

E l v a lo r m í n i m o d e I R e n u n a f a s e d e u n a a r m a d u r a t r i f á s ic a co n e c t a n d o l a s d o s f a s e s r e st a n t e s a t ie rr a d e b e s e r a p r o x i m ad a m e n te a l d o b l e D e l a r e s i s t e n c i a de t o d o e l d ev a n a d o . E n e l c a so d e q u e c a d a fa s e s e p r u e be p o r sep a r a d o y se e st én u t i l i z a n d o g u a r d a e n l a s d o s f a se s q u e n o e s t á n b a j o p r u e ba , l a r e s i s te n c ia m í n i m a o b se r v a d a d eb e r á s e r t r e s v e c e s l a r e s i s te n c i a d e t o do el d e v a n a do S e r e co m ie n d a , c u a nd o s e a po s i b l e , q u e c a d a f a s e s e a is l é y s e p r u e b e po r s e p a r a d o . P r u e b a s i n d e p e n d i e n t e s pe r m ite n r e a l i z a r co m p a r a c io n e s e n t r e f a s e s. C u a n d o s e p r u e b a u na f a s e , l a s o t r as d o s f a s e s d e b e n e s t a r c o n e c t a d a s a t ie r ra

38

Tabla obtenida de: IEEE Std. 43-2000

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e n l a m i sm a t i e r r a q ue e l n ú c l e o de l e s t ato r o c ue r p o d e l ro to r. A l p r o b a r t o d a s l a s f a s e s a l m i sm o t i em p o , se es t a r á p r o b a n d o e l a i s l am ie n t o a t i e r r a e l a i s l a m i e n to d e f a se a f a s e s e p r u e b a só l o c u a n d o s e a c t iv a u n a f a s e y l as o t r as f a s e s es t á n co n e ct a do s a t i e r r a . Las

l í n ea s

de

a l im e n t a c i ó n , es c o b i l l a s, c a b l e s , i n t e r r u p t o re s , c a p a c i to r e s,

p a r a r r a y o s , t r a n s fo rm a d o re s d e t e n s ió n , y o t r o s e q u i p o s e xt e rn o s p u e d e n i n f l u ir m u c h o e n l a l ec t u r a d e I R , po r lo t a n to se r ec o m i e n d a q u e l as m e d i c i o ne s de resistencia

de

a i s l am i e n to

se

re a l i c e n

con

t o do s

lo s

eq u i p o s

e xt e r no s

d e s c o n ec t a do s y p u es t o s a t i e r r a . S e d e be u t i l i z a r u n a t i e r r a c o m ú n p a r a ev i t a r e f e c to s no d es e a d o s e n e l re s u l t a d o d e l a p r u e b a . D e l a p r u e b a d e I R s e p o d r á d et e rm i n a r : o

S i e l m o to r fa l l o a t i er r a .

o

C o n t am i n a c i ó n e n l a s u p e r f i c i e .

o

P r e se n c i a d e h u m e da d a c e i t e , po l v o , co rr o s i ó n , d a ño o de t e ri o ro d e l a i s l a m ie n to d e l m o to r .

E s t a p r u e b a no p u e d e a s e g u r a r : o

S i e l e st a d o de l m o t o r e s t a 1 0 0 % e n b u e n as c o n d i c io n e s .

o

E n c o n t r a r f a l l o s e s p i ra a e s p i r a .

o

E n c o n t r a r f a s e s a b i e rt a s .

o

Fallas entre fases.

A 3 . 3 . 3 F ac t o r e s q u e a f e c t a n l a m e d i c i ó n d e r e s i s t e n c i a d e a i s l a m i e n t o 39 L o s fa c to r e s q u e a f e ct a n l a m e d i c i ó n de r es i s t e n c i a d e a i s l am i en t o y q u e n o s o n a t r i b u i b l e s a l e q u i p o d e m e d i c i ó n , s o n lo s s i g u i e n t e s : ·

Conexiones inadecuadas o erróneas:

C o n l a f i n a l i d a d d e e l i m i n a r e r r o re s en l a m e d i c ió n s e de b e v e r i f i c a r lo siguiente: 39

Información obtenida de CFE ST-CT-001, Procedimiento para la medición de resistencia de aislamiento.

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a . L a s co n e x io n e s re a l iz a d a s d e b e n c o rr e s po n d e r a l c i rc u i t o d e m e d i c ió n

a d e c u a d o p a r a c a d a ti p o d e m o to r . b . E v i t a r f a l s o s co n t a c to s e n l a s c o n ex i o ne s de p r u e b a . c.

L a co n d i c i ó n d e l c a b le d e m e d i c ió n y a q u e p u e d e a l t e r a r se s i e s d e b a ja c a l i d a d o e s t á de f e ctu o s o o d a ñ a do .

d . E v i t a r e l co n t a ct o d e l c a b l e d e a l t a te n s ió n d e l e q u i p o de m ed i c i ó n co n

p a r t e s no e n e r g i z a d as d e l e q u i p o b a j o p r u e b a u o t r a s s u p e r f ic i es . ·

E f e c t o s d e l a c o n d i c i ó n d e l a s u p e r f i c i e de l a i s l a m i e n t o :

L o s e l em e n t o s co n ta m i n a n t e s t a l es co m o e l c a r b ó n , e l po l v o o e l a ce i t e, depositados

en

la

superficie

de

a i s l am i e n to ,

d i sm i n u y e n

los

v a lo r e s

de

r e s i s t e n c i a d e a i s l a m ie n t o . C u a n d o se t ie ne n s u p e r f i c i es a i s l a n te s r e l at i v am e nte g r a n d e s e x p u e st a s a l a m b i e n te , é st a co n d ic i ó n e s r e p r es e n t a t iv a . E l p o lv o se co d e po s it a d o s o b re l a s s u p e rf i c i e s a i s l a n t e s n o e s c o n d u ct o r , p ero c u a n d o se e x p o ne a l a h um e d a d s e v u e l v e p a r c i a lm e n t e u n c o n d u c to r y d i s m i n u y e lo s v a l o re s d e r e s i st e n c i a de a i s l a m i e nt o . P o r lo t a n t o , se d e be e l i m i n a r t o d a m at e r i a e x t r a ñ a q u e e s t é d e po s i t a d a s o b r e e l a i s l am i e n to a n te s de e f e c t u a r l a m e d i c ió n . ·

E f e c t o d e l a h u m e d ad :

A c t u a l m e n t e a l g u n o s m o t o re s se c o n st r u y e n c o n a i s l am i e n to s q u e n o a b s o r ben h u m e d a d . S i n em b a r go , s i l a t em p e ra t u r a d e l d e v a n a do a l c a n z a u n v a lo r i g u a l o i n f e r i o r a l a d e p u n t o d e r o c ío , s e p u e d e fo r m a r u n a p e l í c u l a d e h u m e d a d so b re l a s u p e r f i c i e de l a i s l am i e n to , re d u c i e n d o su r e s i s t e nc i a . ·

E f e c t o d e l a t e m p e r at u r a :

E n l a m a y o r p a r t e d e l o s m a te r i a l e s a i s l a n te s , l a r e s i st e n c i a d e a i s l a m i e n to v a ría i n v e r s am e n te

co n

la

t e m pe r a t u r a .

Para

comparar

a p ro p i a d a m e n t e

la s

m e d i c io n e s p e r ió d i c as d e r e s i s te n c i a d e ai s l a m i e n to , es n e c e sa r i o e f ec t u a r l as m e d i c io n e s a l a m i sm a t em p e r at u r a , o co n v er t i r c a d a m e d i c ió n a u n a m i sm a

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b a s e d e te m pe r a t u r a c o m o s e re co m ie n d a e n l o s Co m i t é s d e No r m a s : de 4 0 °C p a r a m á q u i n a s ro t at o r i a s . ·

P o t e n c i a l d e pr u e b a a p l i c a d o

L a m e d i c ió n d e r es i s te n c i a d e a i s l am i e nt o e s , e n s í , u n a p r u e b a d e p o te n c i a l . P o r l o t a n to , l a t e n s ió n a p l i c a d a d e b e r e s t r i ng i r s e a v a lo r e s a p ro pi a d o s , l o s c u a l e s d e p e n d e r á n d e l a t en s i ó n n o m i n a l d e o pe r a c i ó n d e l e q u i p o ba j o m e d i c ió n y de l a s c o n d i c io n e s de s u a i s l a m ie n t o . L a s le c t u r a s d e re s i st e n c i a de a i s l am i e nto d i sm i n u y e n n o rm a lm e n te a l u t i l i z a r t e n s i o n es

altas.

Sin

e m b a r go ,

en

a i s l am i e n to s

en

buenas

c o n d i c i o ne s

y

p e r f e c t am e nt e se co s , s e o b t i e n e n v a lo r e s s i m i l a re s p a r a d i fe re n t e s r a n go s de t e n s i o n es de p r u e b a ( v e r T a b l a A3 . 1 ) . Es t o s i em p r e y c u a n do l a te n s i ó n de p r u e b a a p l i c a d a n o r e b a s e l a t e n s ió n

no m i n a l d e o p e r ac i ó n d e l e q u i po b a jo

m e d i c ió n . S i a l a um e n ta r l a te n s i ó n d e p r u e b a s e r e du c e n s i g n i f i c a t iv am e nt e lo s v a lo re s de r e s i s t e n c i a d e a i s l am i e n to , e s to p u e d e i n d i c a r q u e e x i s te n i m p e r f ec c i o ne s o f r a c t u r a s e n e l a i s l am i e n t o , po s i b l em e n te a g r a v a d o s po r s u c i e da d o h u m e d a d . L a p r e s e n c i a d e h um e da d c o n s u c ie d a d p ue d e o c a s io n a r u n a re d u c c i ó n e n l o s v a l o re s d e r e s i st e n c i a d e a i s l am i e n to . ·

E f e c t o d e l a d u r ac i ó n d e a p l i c ac i ó n d e t e ns i ó n d e pr u e b a .

E s t e e f e c to t ie n e u n a i m p o rt a n c i a n o t a b l e e n e l c a s o d e l a s m á qu i n a s r o t a to r i as y c o n a is l a m ie n t o en b u e n a s c o n d i c i o nes . L a r e s i st e n c i a d e a i s l a m i e nt o d el d e v a n a d o re a l q u e s e u t i l i z a p a r a l a co m p a r ac i ó n e s o b t en i d a m e d i a n t e la a p l i c a c i ó n d e u n a t e ns i ó n co n t i n u a co n s t an t e p a r a t o do e l bo b in a d o d e 1 m i n . ·

E f e c t o d e l a c a r g a r es i d u a l

L a p r e se n c i a d e u n a c a r g a c a p a c i t iv a e n el a i s l a m ie n t o , e s u n fa c t o r q u e a f ec t a l a s m e d i c io n e s d e r es i s t e n c i a d e a i s l am i en t o y a b so r c i ó n d i e léc t r i c a . E s t a c a r ga p u e d e o r i g i n a r se po rq u e e l e q u i p o t r a b a ja a i s l a d o d e t i e r r a o p o r l a a p l i c a c ió n d e u n a t e n s i ó n d e co r r i e n te d i r e c t a . P o r l o t a n to , s i e l m o to r h a e s t a do en f u n c i o n a m ie n t o

es

n e c e s a r io

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que

a n t es

de

e f e ct u a r

las

m e d i c io n e s

se

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d e s c a r g u e n lo s a is l am i e n to s m e d i a n t e s u c o ne x ió n a t i e r r a du r a n t e u n p e r io do d e t i em p o s im i l a r a l ti e m po d e d u r a c ió n d e l a p r u e b a d e c o r r ie nt e d i r e ct a .

A 3 . 4 R E LA CI Ó N D E A B S O R C I ÓN DI E LÉ CT RI CA ( DA R) 40 L a re l a c ió n d e d o s le c t u r a s t i em po - r e si s t e n c i a ( t a l co m o un a l e c t u r a d e 6 0 s e g u n d o s d i v i d i d a e nt r e u n a l e ct u r a d e 3 0 s e g u n d o s) s e l l am a u n a r e l a c i ó n de a b s o r c ió n d i e l éc t r i c a . E s ú t i l e n e l r e g i st r o d e i n f o rm ac i ó n s o b re a i s l am i e n to . Si l a r e l a c ió n e s u n a le c t u r a d e 1 0 m i n u t o s d i v i d i d a e n t r e un a l e c t u r a d e un m i n u t o , e l v a lo r se l la m a e l í n d i c e de p o l ar i z a c i ó n . P a r a i n st a l a c io n e s o e q u i p o s q u e c o n ten g a n a i s l a m ie n t o s en l o s c u a l e s la c o r r i e n te d e a b so r c i ó n d i s m i n u y e r á p i d a m e n t e , l a l e ct u r a d e l as r e s i s te n c i a s de a i s l a m i e n to a lo s 3 0 y a l o s 6 0 s e g u n d o s p u e d e s e r s u f i c i e n te p a r a c a l i f i c a r e l a i s l a m i e n to . L a D A R se d e f i n e de l a s i g u i e nt e fo r m a : D A R = R a i s l am i e n to a l o s 6 0 s e g u n d o s / R ai s l a m i e n to a l o s 3 0 seg u n d o s L a i n t e r p re t a c ió n d e lo s re s u l t a d o s e s l a s ig u i e n t e : Valor del DAR < 1 .2 5

Condición de aislamiento Insuficiente

1.25 <

OK

1.6 > 1 .6

E x c e le n t e

Tabla A3.3: Interpretación del resultado DAR 41 Nota: * Estos valores se deben considerar tentativos y relativos - sujetos a la experiencia con el método tiempo resistencia en un periodo de tiempo. ** En algunos casos, con motores, los valores aproximadamente 20% más altos que los mostrados aquí indican un embobinado quebradizo seco que fallará en condiciones de choque o durante los arranques. Para prevenir el

40 41

Información obtenida de “Chaovin Arnoux” Megahometro de 50 a 5000 VDC, Guía de la medición de aislamiento Tabla obtenida de “Chaovin Arnoux” Megahometro de 50 a 5000 VDC, Guía de la medición de aislamiento

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mantenimiento, el embobinado del motor debe limpiarse, tratarse y secarse para restaurar las condiciones de flexibilidad. *** Estos resultados serían satisfactorios para equipo con muy baja capacitancia tal como tramos cortos de alambrado doméstico.

A 3 . 5 . I N DI CE D E P O LA R I D A D ( PI ) 42: A l m e d i r l a r e s i s te nc i a d e a i s l a m i e nt o p o r l o g e n e r a l es t a a u m e n t a r a co n r e s p e c to a l t i em po a l a p l i c a r u n a te n s i ó n D C , y l u e go se e s t a b i li z a g r a d u a l m e n te a u n v a lo r co n s t a n te a m e d i d a q u e t r a n s c ur r e e l t i e m p o ( v é a s e F i g u r a A 3 . 4 ) .

Figura A3.4: Mediciones de resistencia de aislamiento a 5 kV DC para la misma máquina antes con un aislamiento de asfáltico -mica y después con un aislamiento epoxi -mica 43.

L a s l ec t u r a s d e u n d e v a n a d o s e co e n b u e n e s t a do p u e d e n s eg u i r a u m e n t a ndo d u r a n t e h o r a s co n u n a t e n s i ó n d e p r u e ba c o n s t a n te a p l i c a d a c o n t i n u a m e n t e . P a r a a i s l am i e nt o s a n ti g u o s , u n v a lo r e s t a b le s e a l c a n z a e n l o s p r i m e ro s 1 0 a 1 5 m i n u t o s, p a r a t i p o s de a i s l a m ie n t o s m o d e rn o s c o m o a l am b r e f i lm - co a t e d , e p o xy -

42 43

Información obtenida de IEEE 43-2000 “IEEE Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Rotating Machinery”. Figura obtenida de IEEE 43-2000.

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mica y

p o l ié s te r - m ic a ,

e s to s

p ue d e n a l c a n z a r

un

v a l o r c o n s t a n te

de

IR

a p r o x im a d a m e n t e e n 4 m i n u t o s . P o r lo t a n to e l í n d i ce d e p o l a r i z a c ió n ( P I) s e d e f i n e co m o l a r e l a c i ó n e nt r e e l v a l o r de l a r e s i st e n c ia e n 1 0 m i n ( I R 1 0 ) y el v a l o r de l a r e s i st e n ci a e n 1 m i n ( I R 1 ) . E l P I e s l a p e n d i e n te d e l a c u r v a d e l a I R y se p u e d e u t i l i z ar p a r a ev a l u a r l a c o n d i c i ó n de l a i s l am ie n t o de t e rm i n a n d o l a e l a s t i c i d a d de l a i s la m i e n to a t i e r r a. A l a p l i c a r u n a t e n s i ó n D C a l o s de v a n a do s c o n r e s pe c to a t i er r a l a s m o l é c u l a s de u n b u e n a i s l am i e n to d e b e n a l i n e a r se c o n e s e c am p o , s i e l a i s la m i e n to e s v ie jo , d u r o y q u e b r a d i z o , p u e d e o c u r r i r u n a m a l a po l a r i z a c i ó n . L a r e l a c ió n P I e s b a s t a n t e i n d e p e n d i e nt e d e l a t em p e ra t u r a . P a r a u n a m a q u i n a ro t a t i v a d e d ev a n a d o s A C o D C , l as p r u e b as d e P I y l a I R 1 m i n s o n r e co m e n d a d o s p a r a s o m et e r a u n d ev a n a d o a u n a p r u e b a d e s o b r et e n s ió n ( H i p - P o t) o p a r a po n er e n o pe r a c ió n e l m o to r . L o s v a l o re s m í n im o s r e co m e n d a d o s d e P I e n m á q u i n a s r o t a t iv a s AC y D C s e e n u m e r a n e n l a T a b la A 3 . 4 , e s b a s a d a en l a c l a s e té rm i c a de l o s m at e r i a l es a i s l a n t e s y s e p u e d e a p l i c a r a l o s m a te r i a le s a i s l a n t e s i n de p e n d i e n t em e n te d e la a p l i c a c i ó n co n e x c e pci ó n d e lo s d ev a n a do s d e c am p o no a i s l a do s. T i p o d e c l a s e t é rm i c a

PI mínimo

N E M A C l a se A

1.5

N E M A C l a se B

2.0

N E M A C l a se F

2.0

N E M A C l a se H

2.0

NOTA: *La P.I. prueba no es aplicable a los devanados de campo no aislados *Si la resistencia de aislamiento de 1 min es superior a 5,000 MΩ, el cálculo de PI puede ser insignificativo en cuento a la condición del devanado . Tabla A3.4: Valores mínimos recomendados del Índice de Polarización para todos los componentes de una maquinas con clases de aislamiento según IEC 60085 -01: 1984 44

44

Tabla obtenida de IEEE 43-2000 “IEEE Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Rotating Machinery”

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A 3 . 6 C I R C UI T O D E C ON E X I ON E S 45 Las

l i m i t ac i o n e s

de la

medición

de

r e s i s t e nc i a

de

ai s l a m i e n t o

son

l as

s i g ui e n t e s : a ) L a r e s i st e n c i a de a is l a m i e n to d e u n d ev a n a d o no t ie n e u na r e l a c ió n d i r e c t a c o n s u r i g i d ez d i e l é c t r ic a y , po r lo t a n to , e s im p o s i b l e p r e d e c i r e l v a l o r d e re s i s t e nc i a al q u e f a l l a r á . b ) A u n c u a n d o s e h a n d e f i n i d o v a lo r es m í n im o s r e co m e n d a b l e s co n b a s e en l a e x p e r ie n c i a , e x i st en m á q u i n a s q u e t i e nen u n a s u p e r f i c i e d e ai s l a m i e n to e x t r em a d am e n te g r an d e . E s to p u e d e o ri g i n a r q u e t e n g a n v a l o r e s d e r e s i s t e n c i a i n f e r io r es a l o s m í n i m o s re c o m e n d a d o s, a u n cu a n d o s u s d e v a n a d o s s e e n c u e nt r e n e n b u e n a s co n d i c i o n e s . c ) U n a m e d i c ió n a i s l a d a d e r e s i s t e n c ia d e a i s l a m i e n to a u n a t e n s ió n d e s e a do n o i n d i c a , s i l a m a t er i a e x t r a ñ a r e s po n s ab l e d e l a b a j a r e s i s te n c i a e s tá c o n c e n tr a d a o d i s t r i bu i d a .

P r e p a r a c i ó n d e l a m áq u i n a p a r a m e d i c i ó n a ) C u a n d o s e r e q u i e ra in f o r m ac i ó n d e l a c o nd i c i ó n i n t e r n a d e l a is l a m i e n to , s i n q u e e l v a lo r se a a f e c t a do po r l a c o n di c i ó n s u p e r f ic i a l , e l ai s l a m i e nto d e b e l i m p i a r s e y s e ca r s e . E n a m b i e n te s hú m e d o s , e s d e g r a n im p o rt a n c i a l a l i m p i e z a de l a s u p er f i c i e d e l a is l a m ie n t o a n t e s de e fe c t u a r l a m e d i c ió n . b ) L a t em p e r at u r a d e l d e v a n a d o d e be e s t a r p o r e n c i m a d e l p u n t o d e ro cío p a r a e v it a r co n d e n s ac i ó n d e la h u m e d a d en l a s u p e r f i c i e d e l a i sl a m i e n to . c ) D e s c a r g a r c o m p l et am e n te to d a c a r g a r e s i d u a l a n t e s d e e f e c t u a r la p r u e b a . E s to s e r e a l iz a c o ne c t a n do lo s d ev a n a d o s a t i e r r a c u an d o m e no s 1 0 m i n u to s a n te s d e in i c i a r l a p r u e b a .

45

Información obtenida de CFE ST-CT-001, Procedimiento para la medición de resistencia de aislamiento.

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d ) E s co n v e n i e n t e q u e la m e d i c ió n d e l a r e s is t e n c i a d e a i s l a m ie n to a b a r q ue e x c l u s i v a m e n t e lo s d e v a n a d o s d e l a m á q ui n a . P o r l o t a nt o , e s n e c e s a r io d e s c o n ec t a r t o do e q u i p o e xt e r no a l a m i sm a .

B á s i c a m e n t e e x is t e n d o s t i p o s d e c i r c u i to s d e p r u e b a p a r a la m e d i c i ó n d e la r e s i s t e n c i a de a i s l am i e n to e n l a s m á qu i n a s r o t a to r i a s: c i rc u i t o d e p r u e b a utilizando la guarda y sin uti lizar guarda. D e n t ro d e e st o s t i p o s d e c i r c u i t o s e x i s te n v a r i a s c o n e x io n e s se g ú n s e a e l t i p o de i n f o r m ac i ó n q u e s e r e q u i e r a . D e l a F i g ur a A 3 . 5 a l a A 3 . 9 se d e s c r i b e n e s t as c o n e x io n e s p a r a m á qu i n a s r o t a to r i a s t r i f ás i c a s c o n n e ut r o a cce s i b l e . C o m o se c o n s i d e r a q u e l a s m áq u i n a s m o no f á s i c a s qu e n o t i e n e n e l n e u t ro a c ce s i b l e , so lo s o n a l g u n o s c a so s , p a r t i c u l a r e s , l o s d i a g r a m a s d e c o n e x ió n p u e d e n d e r i v a r se f á c i l m e nt e a p a r t i r de l a s a n te r i o re s .

E n l a F i g u r a A 3 . 9 s e m u e s t ra n l a s c o ne x io n e s d e p r u e b a p a r a u n a m á q u i n a d e c o r r i e n te d i re c t a . S e r e co m i e n d a q ue s iem p r e q u e se a p o s i b le y p r á ct i c o se s e p a r e n l a s f a s e s y s e p r u e b e n i n d i v i du a l m e n te , y a q u e co n e l lo se p u e de e s t a b l e ce r u n a co m pa r a c i ó n e n t r e l a s m i s m a s . E s t a c o m p a r a ci ó n es m u y ú t il p a r a l a ev a l u a c i ó n de l a co n d i c i ó n p re s en t e y f u t u r a d e l d ev a n a d o . P o r o tro l a d o , l a p r u e b a d e t o d a s l a s f a s e s a l a v e z ( F i g u r a A 3 . 8 ) t ie n e e l i n c o nv e n i e nte d e q u e ú n i c a m e n te se p r u e b a e l a i s l a m ien t o a t i e r r a y s e o m it e l a p r u e b a d e l a i s l a m i e n to e n t r e f a se s . Uso del guarda G e n e r a lm e n te to d o s l o s m e d i d o re s d e r e s i s te n c i a de a i s la m i e n to c o n u n i n t e r v a lo d e m e d i c ió n m a y o r a l o s 1 0 0 0 M Ω , e st á n e q u i p a d o s c o n u n a t e rm i n a l d e g u a r d a , e l p r o pó si t o d e e s t a te rm i n a l e s c o nt a r co n u n m ed i o p a r a e f ec t u ar m e d i c io n e s e n m a l l a d e t r e s t e rm i n a l e s, d e t a l f o rm a q u e p u e d e d e t e rm i n a rse d i r e c t am e n te e l v a lo r d e u n a d e l a s do s t r a y ec t o r i a s po s i b l e s. A d e m á s d e e s ta

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f i n a l i d a d p r i n c i p a l , d i c h a t e rm i n a l h a c e p o s i b l e q u e e l m e d i d o r d e r e s i s te n c i a de a i s l a m i e n to p u e d a u ti l i z a r s e co m o u n a f ue n t e de te n s i ó n d e c o r r i e n te d i re c ta c o n b u e n a re g u l a c i ó n, a u n q u e c o n c a p a c i da d d e co r r i e n te l i m it ad a . C o n c r et a m e n t e , p u e de d e c i r se q u e l a c o r r ie n t e d e f u g a d e to d a c o m p o ne n t e de u n s i s t em a d e a i s l am ie n t o co n e c ta d a a l a te r m i n a l d e g u a r d a no i n t e rv i e n e e n l a m e d i c ió n po r lo t a nto es r ec o m e n d a b l e q u e e n l a m ay o r í a de m e d i c io n e s s e realicen utilizando el guarda.

Figura A3.5: Pruebas en generador o motor síncrono, sin utilizar la guarda.

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Figura A3.6 : Pruebas en generador o motor síncrono, utilizando g u a r d a .

Figura A3. 7: Pruebas en generador o motor síncrono, utilizando la guarda conectada a tierra

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Figura A 3.8: Prueba en generador o motor de inducción.

Figura A3.9: Pruebas en máquinas de corriente directa.

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I n t e r p r e t ac i ó n d e r e s u l t a d o s E n g e n e r a l l a s l ec t u ra s d e r e s is t e n c i a d e a i s l a m i e n to d e b e n co n s i d e r a r s e c o m o r e l a t i v as a m e n o s q u e e l ú n i co i n te r é s s e a e l d et e ct a r q ue l o s v a l o re s se m a n t e n g a n po r a r r i b a d e l o s m í n i m o s re c o m e n d a d o s . L a ú n i c a fo r m a d e ev a l u a r c o n c ie r t a se g ur i d a d l a s c o n d i c io n e s d e l a i s l am i e n to d e u n d e v a n a d o , es m e d i a n t e e l a n á l i s i s d e l a t e n d e n c i a d e l o s v a l o r e s o b t e n i do s e n l a s p r u e b a s p e r ió d i c a s a q u e s e s o m et e e l a i s l am i e n to . P o r l o t a n to , p a ra f a c i l i t a r e s te a n á l i s is s e r e co m ie n d a g r a f i c a r l a s l e c t u r a s o b t e n i d a s e n l as p r u e b a s a n u a l e s o sem e st r a l e s . P a r a q u e e l a n á l i s i s co m p a r at i v o s e a e f e ct iv o to d a s l a s p r u e b a s d e b e n h a c e r se al m i sm o po te n c i a l , l a s l e c t u r a s d e be r á n c o rre g i r s e a 4 0 ° C y e n lo p o s i b l e b a jo l a s m i sm a s co n d i c io n e s . A

c o n t i n u a c ió n

se

indican

algunas

r e c o m e n d a c io n e s

que

deben

en

la

i n t e r p r e t a c ió n d e l o s v a lo r e s o b te n i d o s du r a n t e l a s p r u e b a s ef e c t u a d a s e n un equipo dado: a ) S i l o s v a l o re s so n r e g u l a r e s o a lt o s p e r o t i e n e n t e n d e n ci a a b a j a r , de b e l o c a l i z a r s e y e l i m i n a rs e l a c a u sa . b ) S i l o s v a l o re s so n b a j o s p er o co n s t a n t es e s p r o b a b l e q u e t o d o e st e co r r e cto , p e r o d e be i n v e s t i g a r se l a c a u s a . c ) S i lo s v a l o re s so n ta n b a j o s q u e c a e n e n l o i n s e g u ro , d e be rea c o n d i c i o n a rs e e l e q u i p o a n t es d e po n er l o e n s e rv i c i o . d ) S i l o s v a l o re s s o n re g u l a r e s , a lt o s o co ns t a n t e s e n u n p r i n c i pi o p e ro m u es t r a n u n a c a í d a re p e n t i n a , s e d e b e n e fe c t u a r pr u e b a s a i n t e rv a lo s m á s f r e c ue n t es h a s t a l o c a l i z a r l a c a us a . S i l o s v a l o r e s l l e ga n a s e r t a n b a j o s q u e s e c o n s i de r en i n s e g u r o s se d e b e r e ti r a r e l e q u i po d e o p er a c i ó n . C o n v ie n e ac l a r a r q u e e s t as i n d i c a c io n e s no d e be n to m a r s e co m o s u p l em e n to a l c r i t e r io p e r so n a l . Universidad de El Salvador UES

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Gerencia Regional de Transmision

FORMATO PARA LA MEDICON DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO SubArea

Subestacion

Datos del equipo Condiciones: Prueba y Climatologica Orden de trabajo Nomenclatura: __________________ Marca: __________________ Temp. Amb.: _____________ Soleado O.T.: __________________ MVA: __________________ Num. Serie __________________ % Hum. Relativa _____________ Nublado Fecha: __________________ Clase de enfria. __________________ Año Fabricacion: __________________ Temp. Devanado _____________ Brisa Programado: Si ___ No ___ # Taps __________ ± ________% Año puesta en serv: ______________ 1/2 Nublado Puesto en Serv: Si ___ No ___ KV nominales __________________ %Z ___ a ____ MVA ______ KV Lluvia Falla Si ___ No ___ Equipo de medicion utilizado Dibuje diagrama vectorial __________________ Fecha calibracion: _______________ Tipo:__________________ Modelo: __________________ Fecha Vencimiento: _______________ Marca: __________________ N° Serie: Fecha de la ultima medicion aplicada a la maquina: __________________ Conexiónes de prueba RA en paralelo con RAB y RAC RB en paralelo con RAB y RB RC en paralelo con RAC y RBC Linea A B C Guarda B + C + Tanque A + C + Tanque A + B + Tanque Factor de corr. a 40°C Tiempo de la Lectura Lectura Lectura Medicion en Factor de Corregida a Factor de Corregida a Factor de Corregida a Medida Medida Medida minutos correccion 40°C correccion 40°C correccion 40°C 1/2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 RA en paralelo con RB y RC RA Valores de aceptacion Linea A + B+ C r1 Guarda Indice de polarizacion Tierra Tanque Tanque Factor de corr. ܴ஺ூௌ௅ ‫݊݅݉Ͳͳܣ‬ Tiempo de la Lectura Lectura ‫ܫ‬௉ ൌ ܴ஺ூௌ௅ ܽͳ݉݅݊ Corregida a Corregida a Medicion en Medida Multiplicada Medida Multiplicada 20°C 20°C minutos ‫ܫ‬௉ ൒ ͳǤͷ 1/2 1 2 Indice de absorcion 3 4 ܴ஺ூௌ௅ ‫ܣ‬͸Ͳ‫݃݁ݏ‬ 5 ‫ܫ‬஺ ൌ ܴ஺ூௌ௅ ܽ͵Ͳ‫݃݁ݏ‬ 6 7 ‫ܫ‬஺ = 1.45 ± 25% 8 9 10 Maquina paso prueba de alto potencial: SI NO Observaciones: ______________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Realizado:____________________________________ Nombre y firma

Reviso: ____________________________________ Nombre y firma

Aprobo: ____________________________________ Nombre y firma

F o r m u l a r i o A 3 . 1 : R e g i s t r o p a r a p r u e b a d e r e s i s t e n c i a d e a i s l a m i e n t o 46.

46

Información obtenida de CFE ST-CT-001, Procedimiento para la medición de resistencia de aislamiento.

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A N EX O 4 P R U EB A D E A L T O P OT E N CI A L ( HI T - P O T ) A 4 . 1 T E OR I A G E N E R A L .

L a p r u e b a d e a l to po t e n c i a l ( H I P OT ) s e p u e d e re a l i z a r u t i l i z a n do A C o D C , p a ra r e d u c i r l o s d a ñ o s e n e l d e v a n a d o se r e co m ie n d a u t i l i z a r t e ns i ó n D . C . e n e sta p r u e b a s e le a p l i c a a l a b o b i n a u n po t e n ci a l d e D . C . s u b s t a n c ia l m e n te m a y o r al d e o p e r a c ió n no m i n a l, s i l a bo b i n a no f a l l a co m o r e s u l t a do d e l al t o p o te n c i a l , es m u y p ro b a b l e q u e est a n o

f a l le e n co r to t i e m po d e b i do a l e nv e j ec i m ie n to d e l

a i s l a m i e n to c u a n d o v u e l v e a s e rv i c io . S i u n a b o b i n a f a l l a d u r a n t e l a p r u e b a e s o b l i g a t o r io r e a l i z a r un r e b o b i n a do a l a m áq u i n a , p u e s to q u e se h a d a ñ a d o p o r c o m p l e to e l a i s l am ien t o de l em bo b i n a d o a t i e r r a . C a b e s e ñ a l ar q u e e l p ro p ó s ito d e e s ta

p r ue b a e s d e t e rm i n a r s i h a y a l g u n o s d e f ec t o s im p o r t a n t es e n el

a i s l a m i e n to d e l e m bo b i n a d o a t ie r r a a nt e s de q u e l a m a q ui n a s e po n g a en s e r v i c io o d u r a n t e e l m i sm o . L a p r u e b a d e h i p o t d e D . C . n o e s u n a p r u e b a d e d i a g n ó s t i co , d a u n a i n d i c a c i ó n r e l a t i v a d e l a co n d i c i ó n d e l a i s l am i e n to . S in em b a r g o la co r r i e n te D . C . m e d i d a a l a h o r a de l a p r u e b a p u e d e d a r u n a c i e rt a i n d i c a c i ó n c u a l i t a t iv a d e l a c o n d i c ió n , c o m o l a p r u e b a d e l I R l o h a ce . E s p e c í f i ca m e n te ,

s i l a co r r i en t e e n c u a l q u ier

t e n s i ó n p a r t i c u l a r au m e n t a d u r a n t e l o s a ñ o s, e s u n a i n d i ca c i ó n de q u e l a r e s i s t e n c i a d e a i s l am ie n t o e s t á d i sm i n u y e nd o , y l a b o b i n a e s t á a b s o r b i e n d o m ás h u m e d a d o g r a d u a l m e n t e se es t á co n t am in a n d o .

A 4 . 2 C O N D I C I ON E S A C O N S I D E RA R P A RA RE A LI Z A R L A P RU E B A H I P OT

·

D u r a n t e l a p r u e b a d e a l to po t e n c i a l en m á q u i n a s c o n e xc i t a d o r es s in e s c o b i l l a y d ev a n a do s d e c am p o d e m á qu i n a s s í n c r o n a s , lo s c o m p o n e n te s

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( d i o d o s , t i r i s to r es , etc . ) d e b e n se r co r to c i rc u i t a d o s ( n o c o n ec t ad o s a t i e r r a ) . ·

L a p r u e b a d e a l to po t e n c i a l d e b e se r ap l i c a d o s u ce s iv a m e nt e e n t r e c a da d e v a n a d o o c i rc u i t o e l é c t r i co b a j o p r u e ba y l a e s t r u ct u r a (o n ú c l e o ) d e l a m á q u i n a . T o do s lo s o t r o s d ev a n a do s o c i r cu i t o s e lé c t r i co s q u e n o e s tá n b a j o p r u e b a d e b e n e st a r co n e c t a do s a l a es t r u ct u r a ( o n ú c l eo ) .

·

L a p r u e b a d e re s i s ten c i a d e a is l a m ie n to d e b e te n e r re s u l t a do s ac e p t a b l es a n t e s d e re a l i z a r l a p r u e b a d e a l t o po te n c i a l . L u e g o de co m p le t a r l a p r u e ba d e a l t o po te n c i a l (H I P O T ) s e d e be r ea l i z a r n u e v am e n t e la p r u e b a d e r e s i s t e n c i a d e a i s l am ie n t o .

·

L a te n s i ó n D C a p l i c a da n o d e b e s e r 1 .7 v e ce s l a t e n s ió n no m i n a l A . C . y te n d rá u n a d u r a c i ó n d e u n m i n u t o d e s p u é s de qu e s e a l c a nc e l a t e n si ó n d e p r u e b a . E l p o te n c i a l d e D . C d e b e a um e n t a r se g r ad u a l m e n t e a l a te n s i ó n d e p r u e ba d e s e a d a a f i n de l im i ta r l a co r r i e n te d e c a rg a .

· Los

A l r e a l i z a r l a p r u e b a la m a q u i n a d e b e s e r l im p i a d a y s e c a d a . a c c es o r io s

t r a n s f o rm a d o r e s

t a l es de

como

co n d e n s a do r e s

c o r r ie n t e ,

et c .

q ue

de

t ie n e n

so b r e te n s ió n , c a b le s

p a r a r r ay o s,

conectados

a

los

t e r m i n a le s d e l a m á qu i n a d e b e n e s t a r d e sc o n e ct a d o s d u r a n t e la p r u e b a , c o n l o s c a b l e s co n e ct a d o s e nt r e s í y co n e l n ú c l eo .

A 4 . 3 A P LI CA CI Ó N D E A L T O P O T E N C I A L A DE V A N A D O S N U E V O S .

P a r a e s t a p r u e b a H IP O T s e p u e d e a p l i c ar y a s e a u n a t e n s ió n D . C . co m o se e s p e c i f i c a e n l a t a b la A 4 .1 y A 4 . 2

o A . C. , n o s e re c o m ie n d a r e p e t i r l a p r u e ba

p a r a n o s o m et e r a est r é s e l a i s l am i e nt o , de s p u é s d e r e bo b i n a r o q u e e l e q u i po e s t e i n s t a l a do o m o nt a d o es n ec e s a r io rea l i z a r u n a p r u e b a de a l to po t e n c i a l a t o d o e l c o n j u n to , s e r e c o m i e n d a q u e l a t e n s i ó n a p l i c a d a p a ra e s t a p r u e b a no e x c e d a e l 8 0 % d e l a te n s i ó n no m i n a l de l a m á q u i n a .

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A 4 . 4 A P LI CA CI Ó N D E A L T O P O T E N C I A L A DE V A N A D O S R EA C ON DI CI O N A D O S .

L a p r u e b a d e a l t o p o t e n c i a l p a r a de v a n ad o s re a co n d i c i o n a d o s s e d e b e r e a l i z ar a l 6 5 % d e l v a lo r e s p ec i f i c a d o e n l a t a b l a A4 . 1 y A 4 .2 p a r a de v a na d o s n u ev o s .

A4.5

A PL I C A C I ÓN

DE

ALTO

P OT EN CI A L

A

E MB O B I N A D O S

NO

R E A C O N DI CI ON A D O S .

P a r a m a q u i n a s co n de v a n a d o s no re a co n di c i o n a d o s so l am e n te s e d e be re a l i z a r u n a p r u e b a d e r e s i st e n c i a d e a is l a m ie n to e n l u g a r d e u n a p r u e b a d e a l to potencial.

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DESCRIPCIÓN DE LA MAQUINA Máquinas de inducción A.C. y maquinas sin excitación síncrona Motores con un rango de 0.5 hp Y menores, generadores con rango igual o menor de 373 watts, y para los circuitos en operación a) 250V o menos b) Mayores a 250 V Motores con un rango mayor que 0.5 hp, generadores mayor a 373 watts (o equivalentes), y para motores a) Sin doble giro b)

PRUEBA DE ALTO POTENCIAL APLICANDO TENSIÓN DC Devanado del estator Devanado del rotor

1700 Volt 1700 + 3.4 veces la tensión secundaria 1700 volt + 3.4 veces la tensión nominal de la maquina 1700 + 6.8 veces la tensión secundaria

Con doble giro

Maquinas síncronas A.C con anillos colectores

Devanados del estator

Devanado de Campo

1700 volt + 3.4 veces la tensión nominal de la maquina

Método 1 17 veces la tensión de excitación nominal, pero menor a 4250 volt y no mayor a 8500 volt. * Método 2 3.4 veces la caída de tensión I*R que pasa a través de la resistencia, pero no debe ser mayor que 4250 volt.

*

Motores

Generadores a) Con estator (armadura) o devanado de campo con tensión nominal de 35 volt o menos b) Con salidas menores a 250 watts y tensiones nominales de 250 volt o menos c)

Con tensión de excitación nominal de 500 volt DC o menos

d)

Con tensión de excitación nominal arriba de 500 volt DC

850 volt

1700 volt

1700 volt + 3.4 veces la tensión nominal del generador

17 veces la tensión nominal, pero mayor a 2550 volts 6800 volt + 3.4 veces la tensión de excitación

Mé to do 1*: P a ra a rra n qu e d e m otores con su camp o cortocircu ita d o o con un p un to ex cita ción en la a rma d u ra Mé to do 2*: P a ra a rra n qu e d e m otores con un a res is ten cia en s erie con el d eva na d o d e cam po, la ca íd a I *R es toma d a com o el p rod u cto d e la res is ten cia y la corr ien te q ue d eb e circu la r en el d evan a do d e cam p o. (Referen ce: NEMA S td s . MG 1, 2 1. 22 .3 ). T a b l a A 4 . 1 : P r u e b a d e a l t o p o t e n c i a l u t i l i z a n d o D C 47.

47

Tabla obtenida de: EASA Standard AR100-2010 “Recommended Practice”

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DESCRIPCIÓN DE LA MAQUINA Maquinas síncronas AC sin escobillas y excitadores La armadura del estator o devanado de campo con tensión nominal de 35 volts o menos Con una potencia nominal de salida de 250 watts y una tensión nominal de 250 volt o menos Con una tensión de excitación nominal de 350 volt DC o menos Con una tensión de excitación nominal mayores a 350 volts DC. Excitadores sin escobillas a)

b)

c)

Con tensión de excitación para el excitador de campo no mayor 350 volt DC Con tensión de excitación para el excitador de campo mayores 350 volt DC Con excitador AC para el estator

Motores DC y generadores Con armaduras o devanados de campo con tensión nominal de 35 volt o menos Motores con potencia nominal de 0.5 hp y menores, generadores con potencia nominal menores a los 250 watts, y para tensión de operación de: a) 240 volt b) Mayores a 240 volt Motores y con potencia nominal mayor a 0.5 hp y generadores con potencia iguales y mayores a 250 watts Motores universales con tensión nominal de 250 volt o menores Potencia nominal de 0.5 hp y menos, a excepción de motores marcados para herramientas portátiles Potencia mayores a 0.5 hp, y todos los motores marcados para herramientas portátiles

Devanado estator

PRUEBA DE ALTO POTENCIAL DC principal del Devanado principal de campo y de la armadura excitadora

850 volt

1700 volt

1700 volt + 3.4 veces la tensión nominal de la maquina

17 veces la tensión de excitación nominal pero no * debe exceder los 2550 volt 4750 volt + 3.4 veces la tensión de excitación * nominal

Excitador en el estator (campos). 17 veces la tensión de excitación nominal pero no debe exceder los 2550 volt 4750 volt + 3.4 veces la tensión de excitación nominal 1700 volt + 3.4 veces la tensión nominal AC del estator Devanado de campo

Alternativamente, los excitadores sin escobillas para el rotor, deben ser permitidos para ser probados a 1700 volts más 3.4 veces la tensión de corriente alterna no rectificada pero no debe exceder los 2550 volt Devanado de la armadura

850 volt

1700 volt

1700 volt + 3.4 veces la tensión nominal de la maquina

Devanado de campo

Devanado de armadura

1700 volt

1700 volt + 3.4 veces la tensión nominal del motor

L os comp on en tes d el circu ito s in es cob illas (d iod os, tiris tores , etc. ) d eb en s er cortocircu ita d os (n o p u es to a tierra ) du ran te la p ru eb a. Referen cias : NEMA S td s . MG 1, 12 .3 , 15 .4 8, 2 0. 17, 21 .2 2. 4, 21 .2 2. 5, 2 3. 20 an d 2 4. 49 . T a b l a A 4 . 2 : P r u e b a d e a l t o p o t e n c i a l u t i l i z a n d o D C 48.

48

Tabla obtenida de: EASA Standard AR100-2010 “Recommended Practice”

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A 4 . 6 . C O N EX I O N E S 49. L a s c o ne x io n e s a t ie r r a d e b e n e s t a r f i ja m e n te c o ne c t a d a s p a r a a s e g u r a r a l p e r s o n a l . A d em á s, s i l a c o ne x ió n d e t i e r r a e s i n a d e c u a d a p o d r í a c o m p ro m e t er l a c a l i d a d y l a i n t e r p r e ta c i ó n d e l o s d a t o s de p r u e b a . T o d o s lo s c ab l e s a t i e r r a y lo s c o n e ct o re s d e b e n s e r f u e r te s m e c á n i c am en t e d e m o do q u e no p u e d a n r o m p e rse o c o r ta r s e p o r a c c i de n t e o e r ro r . P o r lo g e n e r a l e l c a l i b r e d e l co n d u c t o r de t i e r r a e s N o . 1 2 AW G C o n d u c to r m u l t i f i l a r f l e x i b l e o d e u n co nd u c t o r d e c a l i b r e m a y o r . L a s co n ex i o n es a t i e r ra de b e n s e r v i s i b l e s y no se r e co m i e n d a e l u s o de l a c i n t a d e ca u c h o y a i s l a d o r e s d e c l i p e n l a s co n e x io n e s a t i e r r a . L o s h i lo s c o n d u c to r e s de b e n se r v i s i b l es e n o r e je ta s y c l i p s y n o c u bi e r t o s e n m o do alguno. E l c h a s i s d e l e q u i p o d e p r u e b a d e b e e s t ar c o n e ct a d o a l a t ie rr a d e l p u n t o m ás c e r c a n o , s i l a s a l i d a d e a l t a t e n s ió n d el e q u i p o d e p r ue b a e s tá co n e ct a d a d i r e c t am e n te a l o s te r m i n a l es d e l a m á qu i n a , e l c h a s is d e p ru e b a t am b i é n se d e b e co n e c t a rs e d i rec t a m e n t e a l a e s t r u c tu r a d e l a m á q u i n a b a jo p r u e b a . D u r a n t e u n a p r ue b a d e a l to te n s i ó n

D C , m a n te n e r lo m á s a le j a d o po s i b l e l as

b o b i n a s d e c u a l q u i e r c o n ex i ó n a t i e r r a, o b j e to s m et á l i co s , se m i co n d u c to r e s o superficies

barnizadas,

es t a s

podrían

d e s a r ro l l a r

t e n s io n e s

de

c ho q u es

p e l i g r o s o s . P o r e l l o se r ec o m i e n d a q u e a qu e l l a s p a r te s o p i e z as d e l a m á q u i n a q u e n o p u e d a n se r rem o v i d a s y a le j a d a s de l á r e a d e t ra b a j o a p r o x im a d a m e n t e 3 m e t ro s de l a m a q u i n a c o m o r e p u e st o , p i ez a s d e m a q u i n a r i a , he r r a m ie n t a s , e t c ., c o n e ct a r f i j am e nt e a t i e r r a m ie n t r a s l a pr u e b a e s tá e n p r o g re s o . E l s i g u i e n te e q u i p o a u x i l i a r de b e rá e s t a r c o ne c t a do a t ie r r a : a . D e te c to r e s d e tem p e ra t u r a e n e l e st a to r o t e r m o p a r es b . O t r o s d i s p o s it i v o s a so c i a d o s co n e l de v a na d o d e l e s t at o r c . D ev a n a d o de l e st a to r y ej e d . C h a s i s d e e q u i po d e pr u e b a e . O b j e to s lo s u f i c i e nt em e n te ce r c a d e l a m áq u i n a d e p r u e b a 49 IEEE Std. 95-1992 “ IEEE Recommended Practice for Insulation Testing of AC Electric Machinery (2300 V and Above) With High Direct Voltage” Cap 5.

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F i g u r a A 4 . 1 : D i a g r a m a d e c o n e x i o n e s p a r a l a p r u e b a d e a l t o p o t e n c i a l 50

50

IEEE Std. 95-1992 “ IEEE Recommended Practice for Insulation Testing of AC Electric Machinery (2300 V and Above) With High Direct Voltage” Cap 5.

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A N EX O 5

A 5 . 1 M E DI CI Ó N DE R E S I S T EN C I A ÓH M I CA A L A B O B I N A D E CA M P O Y A ÉL D E V A N A D O DE UN MO T O R E L ÉC T R I C O 51

L a r es i s t e n c i a d e l o s d e v a n a d o s e n l o s m o t o r es e lé c t r i co s e s un a r e s i s te n c i a de b a j a m a g n i t u d , u n a m e d i c ió n d e b a j a re si s t e n c i a e s t í p i c a m e nt e u n a m e d ic i ó n p o r d e b a jo de 1 . 0 o hm i o . A es t e n i v e l e s im p o rt a n t e u s a r e q u i p o s d e p r u e b a q ue m i n i m i z a r á n lo s e r ro r e s i n t r o d u c i do s p o r l a r e s i s t e n c i a de l o s c a b l e s d e p r u e ba y / o r es i s t e n c ia d e c o n t a ct o e n t re e l pr o b a d o r y e l m a t e ri a l q u e s e e stá p r o b a n d o . A d em á s , a e s te n i v e l , l a s t e n s io n e s p e rm a n e n te s a t ra v é s d e l a p a r a to b a j o m e d i c ió n p u e de n c a u s a r er r o re s qu e n e c e s it a n s e r i d e n t i f i c a d o s . P a ra p e r m i t i r q u e u n a m e d i c i ó n co m pe n s e l o s e r r o re s , s e e m p l ea e l m ét o do de m e d i c ió n d e c u at r o t e r m i n a le s c o n u n a c o r r i e n te de p r u e b a r ev e r s i b l e y un m e d i d o r a d e c u a do de P u e nt e K e l v i n . L o s o h m ím et r o s d e b a j a r e s i s t e n c i a e s tá n d i s e ñ a d o s e s p e c í f i c am e n t e p a r a e s t a s a p l i c a c i o n es . E l P u e n te K e lv i n ( co n o c i do t am b i é n co m o P u e n te T ho m s o n ) s e u s a p a ra m e d i c io n e s d e p r ec i si ó n p o r d e b a j o d e l r an g o t í p i c o d e l P u e n te W h e a t st o ne . E l a r r e g l o c lá s i co t i e nen s e i s re s i s t e nc i a s en u n r e c t á n g u l o , po r u n g a l v a n ó m et ro v e r F i g u r a A5 . 1 .

51

MEGGER: “Guía para pruebas de baja resistencia” DV POWER NOTA DE APLICACIÓN “Medida de la resistencia de los devanados a motores/generados eléctricos”

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Figura A5.1.

52

: Circuito del Puente Kelvin

U n a c o r r i e nt e co m p a ra t i v a g r a n d e se p a s a a t r a v és d e l a r e s i st en c i a d e s c o no c i d a y u n a r e s is t e n c i a c o no c i d a d e b a j o v a lo r . E l g a l v a nó m e t ro co m p a r a l a c a í d a de t e n s i ó n a t ra v é s d e e s t a s d o s r e s i st e n ci a s c o n e l c i rc u i t o d e r e l a c ió n d o b le c o m p u e s to po r l a s o tr a s c u a t ro r es i s t e n c i as . L a c o r r ie n t e d e p r u eb a p a s a a t r a v é s d e lo s d e v a n a d o s co n d u ci d a c o n c a b l e s de a l t a c o r r ie n t e . L a c a íd a d e t e n s i ó n a t r av és d e l o s d ev a n a d o s se m i d e u t i l i z a n d o c a b l e s s e n s o r e s . L a c o lo c a c ió n d e l o s c ab l e s e s m uy i m po r t an t e , l o s c a b le s de c o r r i e n te s e t i e n e n qu e co l o c a r s ie m p re po r f ue r a d e lo s c a b l es d e m e d i d a . D e e s t a m a n e r a , l a r e s i st e n c i a d e lo s do s c a bl e s y l a r e s i st e n c i a de c o nt a c to d e las p i n z a s s e ex c l u y e n c a s i p o r

co m p l e to

d e l a m e d i d a d e la r e s i s te n c i a del

d e v a n a d o v e r F i g u r a A 5 . 2 . L a r e s is t e n c i a se c a l c u l a po r l a le y d e O hm .

52

Figura Obtenida de: MEGGER: “Guía para pruebas de baja resistencia” Figura 27: Circuito del Puente Kelvin

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Figura A5.2. micro-ohmímetro

53

H a y b á s i c am e n te 4 p ro b l em a s q u e lo s de v a n a d o s d e l m o to r p u ed e n s u f r i r : 1 . B o b i n a r o t a ( re s i s te nc i a d e l a bo b i n a i n f i n i t o ) . 2 . B o b i n a d e c o rt o - c i rc u i t o ( re s i s te n c i a d e l a b o b i n a n o rm a l m e no r o ce ro ) . 3 . F u g a s e n l a b o b i n a a t i e r r a (c o r r ie n t e qu e s e e s c a p a d e u n a b o b i n a a t i e r r a / n e u t ro ) . 4 . D o s o m á s bo b i n a s co r to c i r c u i t a d a s e n t re s í ( f u g a s d e u n a b o b i n a a o t r a bobina). P a r a r e a l i z a r el e n s ay o d e l a r es i s t e n c i a d e l d e v a n a d o d e l m o to r : E l v a lo r d e l a co r r i e n te d e e n s a y o se t i e ne q u e s e l e cc i o n a r d e a cu e r d o co n l a c o r r i e n te no m i n a l de l d e v a n a do , l a c o r r ie n t e d e e n s a y o no d e be e x ce d e r e l 1 0 % d e l a co r r i e n te n o m i na l d e l b o b i n a d o , v a l o r e s m á s a l to s d e l a c o r r i e n t e d e p r u e b a p r o v o c a rá n u n a u m e n to s i g n i f i c at iv o d e l a re s i s te n c i a de l d e v a n a d o d e b i d o a l c a le n t am i en t o . ·

L a r e s i s te n c i a d e l d ev a n a d o d e m o t o re s tr i f á s i c o s d e co r r ie n t e a l t e r n a se m i d e e n tr e lo s b o r n es t e rm i n a l e s , p a r a l a s t r e s f a se s co m o se m u e s t ra en la Figura A5.3.

53

Figura Obtenida de: DV POWER NOTA DE APLICACIÓN “Medida de la resistencia de los devanados a motores/generados eléctricos” Figura 2.1.

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54

Figura A5.3. :Midiendo la resistencia del devanado del estator de un motor AC

·

L a r e s is t e n c i a d e l de v a n a d o d e u n ro to r d e a n i l l o s co l e ct o r s e m i de d i r e c t am e n te e n l o s a n i l l o s c o le c to r es (l a r e s i s t e n c i a de t r an s i c i ó n no l i n e a l d e l a s e s co b i ll a s n o e s t á i n c l u i d a e n l a r e s i s t e nc i a m e d i d a d e l devanado).

55

Figura A5.4. : Midiendo la resistencia del devanado del rotor de un motor de anillos rozantes.

54

Figura obtenida de: DV POWER NOTA DE APLICACIÓN “Medida de la resistencia de los devanados a motores/generados eléctricos” Figura 3.1. 55 Figura obtenida de: DV POWER NOTA DE APLICACIÓN “Medida de la resistencia de los devanados a motores/generados eléctricos” Figura 3.3.

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S e r ec o m i e n d a s i e s p o s i b l e m e d i r l a res i s t e n c i a d e l d e v a n ad o a n te s d e s er r e m o v i do p a ra l u e go se r c o m p a r a do co n e l n u ev o v a lo r d e r e s i st e n c i a q ue t e n d r á e l de v a n a do nu e v o , l a co m p a r a c ió n s e l l ev a ac a b o d e l a s i g u i e n t e fo r m a: C a d a u n a d e l a s m ed i c i o n e s d e r e s i s te nc i a a l d e v a n a d o s e d e b e r á m e d i r l a t e m pe r a t u r a am b i e n te p a r a l u e g o r ea l i z a r u n a co m p e n s a c ió n d e l e ct u r a a u na r e s i s t e n c i a co r r e g i d a d e 2 5 ° C l a f ó rm u l a es l a s i g u i e n t e .

Dónde:

ʹ͵ͶǤͷ ൅ ʹͷ ൰ ‫ܽ݀݅݀݁݉ܽ݅ܿ݊݁ݐݏ݅ݏܴ݁ݔ‬Ǥ“—Ǥ ሺͷǤͳǤ ሻ ܴ௑ ൌ  ൬ ʹ͵ͶǤͷ ൅ ܶ஺

R x = R es i s t e n c ia d e l de v a n a d o co r r e g i d a 56. T a = Te m pe r a t u r a am b i e n t e d e l a i r e .

E l v a l o r c o r re g i d o d e l a r e s i s t e n c i a d e l d ev a n a d o n u ev o d e be se r i g u a l o m e n o r al

d e v a n a do

o r i g i na l

del

m o to r .

C u an d o

el

e st a to r

e s tá

co m p l et am e n te

e n r o l l a d o , m e d i r y r eg i s t r a r l a r e s i s te n c i a d e c a d a f a s e , a s í co m o l a t em p e r at u r a a m b i e n te . L as re s i s ten c i a s d e c a d a u n a d e l a s f as e s d e b e e n co n t r a s e e n u n 5 % d e l v a lo r m e d i do .

56

Ecuación obtenida de “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency. EASA-2003 Parte 2” 4.5.1. Winding resistence tests.

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A N EX O 6

A 6 PR U EB A D E I M P U LS O ( T E ST S U RG E ) P A RA M O T OR E S F O R M WO U N D 57

C u a n d o lo s m o to r e s d e m e d i a y b a ja te n s ió n so n a l im e nt a d o s po r co n t ro l a do r e s d e v e lo c i d a d v a r i a b l e d e l t i p o P W M , l o s pu l s o s r á p i d o s g e n e r an u n a d i s t r i b u c i ó n n o l i n e a l d e t e n s ió n e n t r e e s p i r a s o v u e l t a s , po r lo q u e p u e d e n l l e g a r a p r e s e n t a r se t e n s io n es m ay o re s a l a s es p e r a d a s e n t re e s p i r a s. E n e l c a s o de m e d i a te n s i ó n es t a s s o b r e te n s i o ne s p u e de n l l e g a r a o c a s io n ar l a a p a r i c i ó n d e d e s c a r g a s p a r c i a le s o p é r d i d a s d i e l é ct r i c as e n e l m at e r i a l a is l an t e q u e g e ne r e n un

calor

e xc e s iv o .

En

ambos

c a so s

estos

dos

fe n ó m e n o s

a ce l e r a n

el

e n v e je c im i e n to de l m a te r i a l a i s la n t e q u e p u e d e l l ev a r a l a f a l l a to t a l d el d e v a n a d o . P r u e b a s co m o l a d e re s i s te n c ia d e a i s l a m ie n t o n o a y u d a a d e t ec t ar e s t e t i p o d e f a l l a s en t r e e s p i r a s , p u e s so l o so n c a p a c es d e de t e ct a r f a l l a s d el a i s l a m i e n to a t ie r r a . U n a p r u e b a q u e p u e de d a r i n d i c io d e f a l l a e n t r e e s p i r a s es l a p r u e b a d e co m p a r ac i ó n d e im p u l so s ( S u rg e T e st ) .

C u a n d o e x i s te u n a f a l l a d e e s p i r a a e s p i r a , l a e s p i r a c o r to c i r c u it a d a a c t ú a co m o u n a u t o t r a n s fo rm a d o r s e c u n d a r io . S i , po r e j em p l o , u n a b o b i n a t i e n e 6 0 v ue l tas p o r f a s e y so lo e s u n a e s p i r a co r to c i r c u it a d a , l a c o r r i e n te e n e l co r to c i r c u ito s e r á 6 0 v e ce s m á s g r a n d e q u e l a c o r r ie n te no r m a l , e l e f ec t o de l c a le n t am i e nto e s e l c u a d r a d o de l a c o r r i e n te p o r l a re s i s t e n c i a ( I 2 R ) . E s t e e j em p l o p o d ría r e s u l t a r e n ( 6 0 ) 2 o 3 ,6 0 0 v e c e s e l e f ec t o d e c a le n t am i e n to no rm a l , n o se n e c e s i t a m u c ho t iem p o p a r a q u e e s t e c al o r co m i e n c e a f u n d i r e l co b r e y el a i s l a m i e n to , la co n s ig u i e n t e p é r d i d a d e a is l a m i e n to se m a n i f i es t a e n u n f a l lo de 57

Información obtenida de: IEEE Std-522-1992 “Guide for Testing Turn-to-Turn Insulation on Form-Wound Stator Coils for AlternatingCurrent Rotating Electric Machines” TOSHIBA INTERNATIONAL CORPORATION “APPLICATION GUIDELINE #42 (Motor Insulation Turn-Turn Failures & Testing)” CURRENT STATE OF SURGE TESTING INDUCTION MACHINES “John Wilson Baker Instrument Company”

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f a s e a t i e r ra p o r lo ge n e r a l e n c u es t i ó n de s e g u n d o s , no rm a l m e n t e e st e t i po de f a l l o e s r e co no c i d o p o r u n a g r a n c a nt i d a d d e c o b re f u n d i d o .

L a F i g u r a A 6 . 1 , m u e st r a u n e j e m p lo d e u n c o r to c i r c u i to d e e s p ir a a e s p i r a e n l a e s p i r a 4 d e u n d e v an a d o . ( E s t a es u n a i l u s t r a c i ó n s im p l i f i c a da d e u n a b o b i n a c o r to c i r c u i ta d a )

F i g u r a A 6 . 1 . 58: C o r t o c i r c u i t o de espira a espira

A 6 . 1 T E OR I A D E L A PR U E B A I M P U L S O ( S U R G E T E ST )

S i u n a c o r r i e n t e ca d a v e z m ay o r s e a p l i c a a u n a b o b i n a , s e g e n e r a u n a t e n s i ó n a t r a v és d e l a bo b i n a p o r e l p r i n c i p i o d e in d u c c i ó n . L a t e n s ió n

a t r av é s d e la

b o b i n a v i e ne d a d o p o r ݀݅ ܶ ൌ ‫ ܮ‬൬ ൰ ‫ݑݍܧ‬Ǥ ሺ‫ܣ‬͸Ǥͳሻ ݀‫ݐ‬ 58

Figura obtenida de: TOSHIBA INTERNATIONAL CORPORATION “APPLICATION GUIDELINE #42 (Motor Insulation Turn-Turn Failures & Testing)” Fig 1: Turn to Turn Short

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Dónde: T : es l a te n s i ó n e n l a t e r m i n a l d e l a bo b i n a . L : e s l a i n d u c t a n c ia de l a b o b i n a . ( d i / d t ) : e s la t a s a d e v a r i a c ió n d e l a c o rr i en t e r e s pe c to a l t i em po .

L a t e n s ió n T e n l a s te r m i n a l es d e l a bo b i n a , s o n e n re a l i d a d u n a s u m a d e las t e n s i o n es i n d u c i d a s c r e a d a s e n t re l a s e sp i r a s i n d i v i d u a l e s d e l a b o b i n a . S i e l m a te r i a l a i s l a n te q ue s e p a r a l a s bo b i n a s a d y a c e nt e s e s d é b i l y s i l a te n s i ó n i n d u c i d a e s m a y o r a la q u e s o p o rt a l a r e s is t e n c i a d i e l éc t r i c a d el a i s l a m i e n to , se f o r m a r a u n a r co e n tr e l a s e s p i r a s . E q u i p o s d e p r u e b a de so b r e t e n s ió n e s t án d i s e ñ a d o s p a r a ge n er a r u n a t e n s ió n i n du c i d a e n t re l as e s p ir a s a d y a c e n te s y d e t e c ta r l a fo rm a c ió n d e a r co s , i n d i c a n d o u n a i s l am i e n to d éb i l o f a l l a do . L a F i g u r a A 6 . 2 s e m u e st r a e l c i r c u it o e lé c tr i c o q u e se u t i l i z a e n l a p r ue b a de i m p u l s o c o n s u b o b i na b a j o p r u e b a .

F i g u r a A 6 . 2 59: C i r c u i t o e l é c t r i c o c o n e l g e n e r a d o r d e p u l s o y b o b i n a bajo prueba.

59

Figura obtenida de: IEEE Std-522-1992 “Guide for Testing Turn-to-Turn Insulation on Form-Wound Stator Coils for Alternating-Current Rotating Electric Machines” Fig A2 Suggested Arrangement of Test Equipment

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E l c o m po r t am i e n to de l c i r c u i to s e e x p l i ca d e l a s i g u i e n te m a n e r a , c u a n d o el c a p a c i t o r i n t e r no se c a r g a a u n a t e ns i ó n d et e rm i n a d a po r l a f u e n t e de a l i m e n t ac i ó n , a u n m o m e n t o d e te rm i n a d o e l i n t e r r u p t o r d e a l t a te n s i ó n se c i e r r a e l c u a l t r a n s f ier e l a c a r g a de s d e e l ca p a c i t o r a t r a v é s d e lo s de v a n a do s de l a b o b i n a . S i l a s re s is t e n c i a s y l a s p é r d i da s d e to d o e l c i r c u i to s o n t a le s q ue e l s i s t em a e s t á so b r e -a m o r t i g u a d o , l a c a rg a s e r á c a p a z d e f lu i r a t r a v é s d e l i n d u c t o r y e n e l o t ro l a do d e l c a p a c i to r r e s u l t a n d o e n u n a o s c i l a c ió n . E ste p r o c e so s e r e pe t i r á h a s t a q u e l a s r e s is te n c i a s y l a s p é r d i d as e n e l c i r c u i to absorban

co m p le t am e n te

to d a

la

e n er g í a

que

estaba

a lm a c e n a d a

en

el

c a p a c i t o r . L a m e d i c ió n d e l a t e n s ió n e n l a s t e rm i n a l e s d e l a b o b i n a f r e n t e a l t i e m po d a l a fo r m a d e o n d a d e so b r et e n s i ó n , q u e m u e str a l a o s c i l ac i ó n a m o r t i g u a d a , co m o en l a F i g u r a A 6 . 3 .

Figura A6.3: Oscilación amortiguada de la prueba de impulso

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L a f r ec u e n c i a d e o sc i la c i ó n d e l a fo r m a d e o n d a s i n u s o i d a l s e r á d e a c u e r do a l a s i g u i e n t e fó r m u l a :

݂ ൌ

ͳ ܴଶ ͳ ඨ െ ‫ݑݍܧ‬Ǥ ሺ‫ܣ‬͸Ǥʹሻ ʹߨ ‫ ܥܮ‬Ͷ‫ܮ‬ଶ

C u a n d o e l se g u n d o tér m i n o e n l a r a í z e s peq u e ñ o e n c o m p a r a c ió n c o n e l p r i m e ro , se r e d u ce a :

݂௢ ൌ 

ͳ ͳ ඨ ‫ݑݍܧ‬Ǥ ሺ‫ܣ‬͸Ǥ͵ሻ ʹߨ ‫ܥܮ‬

S i l a f a l l a d e l a is l a m i e n t o d e e s p i r a a esp i t a p r o d u ce u n a rc o c o rt o e n tr e do s e s p i r a s e n l a b o b i n a , u n a f r a c c ió n d e l a i nd u c t a n c i a se r á p u es ta e n co r to c i r c u i to y e st a r á f ue r a d e l a r e s p u e s t a d e l c i rc u i to . A l d i sm i n u i r l a L p o d em o s o b s e rv ar d e l a e c u a c ió n a n te r io r , q u e l a f re c u e n c i a f a um e n t a r á, d e b i d o a l co r to c i r c u i to . U n a u m e n to e n l a f r ec u e n c i a s e m o s t r a ra co m o u n s a lt o a l a i z qu i e r d a d e l p a t ró n d e o s c i l a c ió n , e st e re p e n t i n o a um e n to e n l a f r e c u e n c i a i n d i c a ra u n a f a l l a e n e l a i s l a m i e n to de e s p i r a a e s p i r a p ro d u c i d o p o r u n a r co , d e p e n d ie n d o d e l a b o b i na y l a u b i c a c i ó n d e l a r c o co r to , l a m ag n i t u d d e l a f o r m a d e o n d a d e l a s o b r e te n s i ó n t am b i é n p u e d e d i sm i n u i r l i g er a m e n te , e n l a F i g u r a A 6 . 4 s e m ue s t ra u n a s i m u l a c ió n d e e s te f e nó m e n o .

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Figura A6.4: Simulación de la prueba de impulso en una bobina que tiene corto de espira a espira.

A 6 . 2 P R O CE D I MI EN T O D E PR U EB A . A 6 . 2 . 1 S ec u e n c i a d e l a p r u e b a 60: L a s b o b i n a s p u e d e n se r p r o b a d a s e n v a r i o s p a s o s s i g u i e n t e s a s u f a b r i c a c i ó n: A . P r o b a r l as b o b i n a s an t e s d e co lo c a r l a s en e l n ú c l e o d e l e s t ato r , e st o e s a p r o p i a d o c u a n do l as b o b i n a s so n i n s t a la d a s e n u n a p o s ic i ó n r e m o ta d e n t r o de l a m á q u i n a e n d o n d e o pe r a e l m o to r , s i l a i m pe d an c i a d e l as b o b i n a s e n e l a i r e es b a j a , s e p u e d e m o n ta r l a b o b i n a e n u n n ú c l e o p a r a s i m u l a r u n a p r u e b a en c o n d i c i ó n r e a l .

60

Datos obtenidos de: IEEE Std-522-1992 “Guide for Testing Turn-to-Turn Insulation on Form-Wound Stator Coils for Alternating-Current Rotating Electric Machines” 5. Test Sequence

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B . A n t e s d e c u a l q u i e r co n e x i ó n e n t re b o b i n a s, c a d a e s p i r a d e l a b o b i n a d e b e s e r p ro b a d a po r s e p ar a d o u n a v e z se i n s t al e e n e l n ú c l eo r e a l i zá n d o l e s u r e s p e c t iv o a c u ñ a n d o y r e fo r z a n d o . C. Después de

l a co ne x i ó n e n s e r ie

d e l a s b o b i n a s , p e r o a n t e s d el

a i s l a m i e n to d e e l l a s y d e l a s c o ne x i o ne s en t r e g r u p o s d e f a s e , c a d a e s p i ra d e l a b o b i n a de b e se r p r o b a d a . D . D e s p u é s d e l a co n e x ió n e n g r u p o s d e f a se, p e ro a n t e s d e g r u p o s d e fa se q u e s e u n e n e l u n o al o t ro ( a n te s d e q u e o d e s p u é s d e a i s l am ie n t o de l as c o n e x io n e s de s e r i e). E s t a p r u e b a c o m p ar a g r u p o s d e f a s e , no b o b i n a s individuales. E . D e s p u é s d e q u e to d a s l a s co n ex i o n es so n h e c h a s y a i s l a d a s . T o d a s l as p r u e b a s d e m a n t e n im i e n t o s o n he c h a s e n co n d i c i o n es n o rm a le s .

S i e l p o te n c i a l d e p r ue b a e s a p l i c a do e n l as t e rm i n a l e s d e l a m áq u i n a , e l n i v e l de t e n s i ó n d e im p u l s o el é c t r i co d e b e r í a s e r s e l e c c io n a d o co n c u id a d o , p a r a ev i t ar e l d e s g a st e e n e l a i sl a m i e n to a t ie r r a . E n e s te c as o , l a p r u e ba p u e d e re v e l ar c o r to c i r c u i to s e x i st e nt e s y n o l a s d e b i l i d a de s d e l a i s la m ie n t o e nt r e v u e l t a s . S e r e co m i e n d a e l c ui d a d o e n p r ue b a s d e u n a e s p i r a d e f a se c o m p l e t a e n las t e r m i n a le s d e l a m áq u i n a . U n a e s p i r a de f a s e c o m p l e t a co n s i s t e e n v a r io s a r r o l l am i e n to s e n s e ri e . D e a h í , e l c am b i o d e l a f o r m a d e im p u l so d e t e n s ió n c a u s a d a p o r l a f a l l a d e l a i s l am i e n to e n t re u n p a r d e v u e l t as e n u n a b o b i n a , s o lo e n l a e s p i r a d e f a s e c o m p l e t a e s a m e n ud o m u y p e q u e ñ o . P o r c o n s i g u i e n te , la f a l l a d e l a i s l am i e n to e n t r e v u e l t as d u r a n te l a p r u e b a de im p u l s o d e u n a e s p i ra c o m p l e t a , p u e d e s e r n o d e te c t a d a . D e o t ra m a ne r a , p u e d e n i n d u c i r l a te n s i ó n de p r u e b a e n l o s a r ro l l am i e n to s de l e st a to r m e d i a n te u n a b o b i n a i n d u c i d a .

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A 6 . 2 . 2 C o n d i c i o n e s de p r u e b a . Las

co n d i c i o ne s

am b i e n t a le s

d e be r á n

ser

a c e p t a b le s

pa r a

pruebas

de

a i s l a m i e n to . A n t e s de l a s p r u e b a s d e e sp i r a a e s p i r a de bo b i n a s t o t a lm e n te c u r a d a s , l a re s i s te n ci a d e a i s l am ie n t o d eb e r á s e r m e d i d a c o nf o r m e a I E EE s td 4 3 -2 0 0 0 v e r A ne x o 3 . L a s u p e r f i c ie d e a i s la m i e n to d e be e s ta r li m p i a y se c a . L a t e m pe r a t u r a d e la bo b i n a te n d r á q u e s e r a l m e no s u n o s g r a d o s s u p e r i o re s del p u n t o d e ro c ío , c o m o u n m í n im o ; p a r a ev i ta r c o n d e n s a c i ó n s o b re e l a i s l a m ie n to . L a s p r u e b a s d e v u el t a - a - v u e l t a n o co n ti n u a r a n h a s t a q u e l a s p r u e b a s de r e s i s t e n c i a d e a i s l am ie n t o h ay a n s i do r e a l iz a d a s s a t i s f a c to r i am en t e .

U t i l i c e u n m e d i d o r de b a j a r e s i st e n c i a y m i d a l a r e s i s t e n c ia de l d ev a n a d o se g ú n A n e x o 5 , u n m e d i d o r F l u k e r e g u l a r o m e d i d o r s im i l a r n o f u n c io na r á n . C o m p r u e be l a s f a s e s 1 a 2 , l u e g o 2 a 3 y d e 3 a 1 , a no te l a s l ec t u r a s .

A 6 . 2 . 3 N i v e l es d e t e ns i ó n d e l i m p u l s o p a r a b o b i n a s n u e v a s . L a te n s i ó n d e p r u e ba d e v u e lt a a v ue l t a m í n im a e s d e 3 5 0 V p i c o , q u e e s l a m í n i m a t e n s ió n q u e pr o v o c a u n c am po m a g n é t i c o u n i fo rm e e n e l a i r e , a u n q u e e n e n s a y o s d e p r ác t i c a s r e a l e s po r l o g e n e r a l s o n r e a l i z a do s e n n iv e l e s m a y o r es q ue e x c e de n e s te v a l o r . I n d e p e n d i e n t e m e n t e d e l a t é c n i c a de p r u eb a u s a d a , s e s u g i e r e q u e p a r a p r o b ar e l a i s l am i e n to e n t re v u e l t a s, s e u se u n im p u l s o de t e n s ió n co n u n t i em p o de s u b i d a d e 0 . 1 a 0 . 2 μ s . L a s p r u e b a s r e a l i z ad a s a m ay o r t ie m po (> 1 . 2 μ s ) t i e n de n a d a ñ a r e l a i s l am i e nt o a t i e r r a . E n g e ne r a l , e l a i s l am i e n to de l em b o b i n a d o a t i e r ra y e l a i s l am i e n to e n t re v u e l t as d e b e r á n so p o r t a r u n a s o b re t e n s ió n e l é ct r i c a e n el r a n g o d e t i em p o q u e s e m u e s t r a e n l a F i g ur a A 6 . 5 .

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F i g u r a A 6 . 5 . 61 I m p u l s o e l é c t r i c o q u e s o p o r t a l a b o b i n a b a j o p r u e b a .

ʹ ܸଵ ൌ  ൬ ൰ ܸ௅ ൌ ͳ‫݀ܽ݀݅݊ݑݎ݋݌‬ሺ‫ݑ݌‬ሻ݀݁‫Ͳܾ݁݀ܽ݀݅ݑݏ݁݀݋݌݉݁݅ݐ݊ݑ݁݀ݏ‬ǤͲߤܵ‫ݑݍܧ‬Ǥ ሺ‫ܣ‬͸ǤͶሻ ͵

ܸଶ ൌ ͵Ǥͷ‫Ͳܾ݁݀ܽ݀݅ݑݏ݁݀݋݌݉݁݅ݐ݊ݑ݁݀ݏ݁݀ݑ݌‬Ǥͳߤܵ‫ݑݍܧ‬Ǥ ሺ‫ܣ‬͸Ǥͷሻ

ܸଷ ൌ ͷ‫ͳܾ݁݀ܽ݀݅ݑݏ݁݀݋݌݉݁݅ݐ݊ݑ݁݀ݏ݁݀ݑ݌‬Ǥʹߤܵ‫ݑݍܧ‬Ǥ ሺ‫ܣ‬͸Ǥ͸ሻ Donde

V n ( n = 1 , 2 , 3 )= M a g n i tu d d e l i m p u l so e lé c t ri c o a t r av é s de l a bo b i n a . V L = T e n s ió n no m i n al r m s de l í n e a a l í n e a e n k V .

L a a p l i c a c i ó n d e e s ta p r u e b a e n b o b i n a s q u e s e e n c u e n t r a n e n s e r v i c io , se r e c o m i e n d a a p l i c a r l e e l 7 5 % de l 3 .5 p u a p l ic a d o a bo b i n a s n u ev as . 61

Datos obtenidos de: IEEE Std-522-1992 “Guide for Testing Turn-to-Turn Insulation on Form-Wound Stator Coils for Alternating-Current Rotating Electric Machines” Fig 1, Coil Electrical Impulse Withstand Envelope “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency. EASA-2003 Parte 1” and “TECH NOTE NO.17”.

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V a r i a s o r g a n i z a c i o nes i n d u s t r i a l e s h a n e sc r i t o no r m a s r e l a t iv as a l a a p l i c a c i ó n d e l a p r u e b a d e im pu l s o a l a T a b l a A 6 .1 s e m u e s t ra n l a s t e n si o n e s de p r u e ba r e c o m e n d a d a s p o r d i fe r e n t e s o r g a n i z a c io ne s ( I E EE , I E C y E A S A ) .

T a b l a A 6 . 1 62. D i f e r e n t e s t e n s i o n e s s e g ú n o r g a n i s m o s

T e n g a e n c u e n t a q ue h a y m u c h a v a r i a c ió n e n t r e lo s e s t á n d ar e s a m e r i c a no s y n o r m as e u ro p e a s .

A 6 . 3 C O N E X I O N E S P A R A LA PR U EB A D E I MP U L S O ·

C i r c u i t o p a r a l a m e di c i ó n d e r es i s t e n c i a óh m i c a.

E s t a p r u e b a se re a l i z a c o m o s e m u e s t r a e n l a F i g u r a A 6 . 6 .

62

Tabla obtenida de: CURRENT STATE OF SURGE TESTING INDUCTION MACHINES, John Wilson, Baker Instrument Company .

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Figura A6.6. Diagrama de conexión para realizar la prueba de resistencia óhmica (En el diagrama no se m u e s t r a n l o s o t r o s 2 h i l o s p a r a q u e l a m e d i d a s e a m á s p r e c i s a ) 63

P a r a o b t e n e r la m e d ic i ó n d e l a re s i s te n c ia ó h m ic a d e l a s bo b in a s a e m p le a r s e c o n e ct a n l a s s a l i d a s d e c o r r i e n t e y t e n s ió n d e l m i c r o -ó hm e t ro a l a s t e rm i n a l es d e l a b o b i n a do n d e l a p o l a r i d a d e n e s t a p r u e b a n o e s p ro b l e m a .

·

Circuito de conexión para realizar la prueba de impulso en una bobina

E s t a p r u e b a se l l ev a a c a b o c o m o s e m u e s t ra e n l a F i g u r a A6 . 7 .

F i g u r a A 6 . 7 . D i a g r a m a d e c o n e x i ó n p a r a r e a l i z a r l a p r u e b a d e i m p u l s o a u n a b o b i n a 64 63

Datos obtenidos de: Pruebas Eléctricas Para El Diagnóstico Del Sistema De Aislamiento Entre Vueltas De Bobinas De Motores Eléctricos De Media Tensión México D.F. Noviembre 2009. 64 Datos obtenidos de: Pruebas Eléctricas Para El Diagnóstico Del Sistema De Aislamiento Entre Vueltas De Bobinas De Motores Eléctricos De Media Tensión México D.F. Noviembre 2009.

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D e l g e n e r a do r d e i m p u l s o s s e to m a l a s a l i d a 1 y s e co n e c t a a l a e n t r a d a d e la b o b i n a 1 , l a s a l i d a 2 y 3 de l g e n e r a do r no s e em p l e a n , l a s a l i da d e l a bo b i n a s e c o n e ct a a t i e r r a j u n to c o n l a te r m i n a l “ Gr o u n d ” d e l g e n e r a do r . E l o s c i l o sc o p io r e a l i z a l a m e d ic i ó n de t e n s ió n y l a fo r m a d e o n d a q u e e x i st e en t r e c a d a v ue l t a o e s p i r a , l a m a n e r a en q u e se e f e ct ú a l a m e d i c i ó n e s to m a r l a p u n t a d e a l ta t e n s i ó n q u e e s t á co ne c t a d a a l o s c i lo s co p io y r e f e r i r l a a c a d a es p i r a . L a p u n t a de a l t a t e n s ió n t ie n e u n c a b l e d e t i e r r a, é st a t a m b ié n e s m a n d a da a t i e rr a ( no se m o v e rá e n l a s m e d i c io n e s re a l i z a d a s d e t o d a s l a s e s p i r a s) .

·

C i r c u i t o p a r a l a c o m pa r a c i ó n d e i m p u l s o s

E s t a p r u e b a se re a l i z a c o m o s e m u e s t r a e n F i g u r a A 6 . 8 .

F i g u r a A 6 . 8 . D i a g r a m a d e c o n e x i ó n p a r a r e a l i z a r l a p r u e b a d e i m p u l s o p a r a c o m p a r a r d o s b o b i n a s 65

S e r e a l i z a u n a c o m p a r a c i ó n e n t re d o s b o b i n a s m e d i a n t e l a i n y e c c ió n de i m p u l s o s . L a co n e x ió n e m p l e a d a e s co n e ct a r l a s a l i d a d e l g e n er a d o r 1 se m a n d a a l a e n t r a d a d e l a b o b i n a 1 , l a s a l i d a de é s t a b o b i n a se u n e a l a s a l i d a d e la b o b i n a 2 , l a e n t r a d a d e l a b o b i n a 2 s e co n e c t a a l a sa l i d a 2 d e l g e n e r a d o r , la

65

Datos obtenidos de: Pruebas Eléctricas Para El Diagnóstico Del Sistema De Aislamiento Entre Vueltas De Bobinas De Motores Eléctricos De Media Tensión México D.F. Noviembre 2009.

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s a l i d a 3 d e é s t e se m a n d a a l a u n i ó n d e l a s b o b i n a s y a d em ás a l a t i e r r a f í s ica j u n t o c o n l a t e rm i na l “ Gr o u n d ” d e l g e ne r a d o r d e im p u l so s . L a m e d i c ió n se r e a l i z a r e f i r i e n d o l a pu n t a p o s i t i v a d e l o s c il o s co p i o a l a e n t r a d a d e l a b o b i n a 1 y l a p u n t a n e g at i v a a ti e r r a e s to p a r a o b s e rv a r l a fo rm a d e o n d a d e l a bo b i n a 1 , p a r a o b t e ne r l a f o rm a d e o n d a d e l a bo b in a 2 s e c am b i a l a p un t a p o s i t iv a , se c o n e ct a a l a e n t r a d a d e l a b o b i n a 2 , l a p u n t a n e g a t iv a no s e m ue v e .

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A N EX O 7 A 7 M ED I C I ÓN DE LA S P É R DI D A S E N E L N Ú CL E O A 7 . 1 . PR U EB A A L N ÚC L E O P O R M E DI O DE L M É T OD O DE L O OP - T E S T 66 ( P R U EB A D E LAZO) E l e s t a to r de c a d a m o to r e l éc t r i co q u e se i n s p e c c i o n a de b e s er p r o b a d o , t a n to a n t e s co m o d es p u é s d e e x t r ae r l e o co l o c ar l e e l d ev a n a d o , y r ep a r a r e l n ú c l e o s i es

n e ce s a r io ,

a se g u r a r s e

de

que

las

pérdidas

del

n ú c l eo

no

se

h ay an

i n c r e m e n t a d o d u r a n te e l p ro c es o d e r e p a ra c i ó n . L a p r u e b a d e l n ú c l eo p o r m e d io d e l m é t o do l o o p - t es t , t am b i é n l l am a d a l a p r u e b a d e l a n i l l o ha p r o b a do s e r e fe ct i v a p a r a de t e c t a r l a m i n a c io n e s e n c o r to c i r c u i to q u e h ay a n p e r d i do e l a i s l am i e n to i nt e r l am i n a r e n l a e s t r u ct u ra f e r r o m a g n é t ic a de l es t a t o r . É st a s e b a s a e n e s t a b le c e r u n n iv e l d e i n d u c c ió n e s p e c í f i co e n e l n ú c l eo , e n e r g i z a n d o e l t o ro i d e co n u n a f u e n t e m o no f á s i c a co m o s e m u e s t r a e n l a F i g ur a A 7 . 1 .

F i g u r a A 7 . 1 . 67: E s q u e m a d e l a p r u e b a d e l n ú c l e o .

66

Información obtenida de: IEEE Std. 432-1992. “Guide for Insulation Maintenance for Rotating Electric Machinery (5 hp to less than 10 000 hp), Secc. 9.1 and App. A.4. “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency. EASA-2003 Parte 1” and “TECH NOTE NO.17”. 67 Información obtenida de: TECH NOTE NO. 16. “Guidelines for Maintaining Motor Efficiency During Rebuilding”

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E l c á l c u lo s p a r a o b t en e r e l n ú m e r o d e v uel t a s n ec e s a r i a s p a r a q u e e l n ú c l eo se a m a g n e t i z a do y t e n e r e l n i v e l d e f l u jo d es e a d o s e h a ce g e ne ra n d o u n f l u jo de 8 5 ,0 0 0 l í n e a s p o r p u l g a d a c u a d r a d a (8 5 kl / p u l g 2 o 1 . 3 2 T es l a ), q u e e s e l f l u jo n e c e s a r io b á s i c o p a ra e x c i t a r l a e st r u c t u ra f e r r o m a g n é t i ca , a lg u n o s t a l l e r e s de r e p a r a c i ó n c a l c u l a n l a s v u e l t a s r e q u e r i da s p a r a e l n i v e l d e l f l u j o d e l n ú c leo s e g ú n e l d i s e ñ o d e l d e v a n a d o , co n o c i d o c o m o p r u e b a d e " f l u j o c o m p l e to " . L a d i s t o r s ió n d e l f l u jo i n d u c i d o e n e l n ú c le o po r l a p r u e b a lo o p - te st n o es l a m i sm a q u e l a i n d u c i d a p o r e l d e v a n a d o d e l a m á qu i n a , e n p a r t i c u l a r c u a n d o s e r e t i ra el r o to r , (v é a se l a F i g u ra A 7 . 2 . ) .

F i g u r a A 7 . 2 . 68: L a s l í n e a s d e t r a z o s c o r t o s ( - - - ) r e p r e s e n t a n trayectorias de flujo creado por el devanado del estator. Las líneas de puntos (...) ilustrar las trayectorias de flujo de un loop-test.

L a co n f i g u r a c i ó n d e l l o o p - te s t e s p o r m e d i o d e e nv o lv e r c o n a la m b r e d e plo m o e l n ú c l eo , e s d ec i r , p a s a r l o s c a b l e s a t ra v é s d e l a s r a n u r a s d e l e s ta t o r y al e x t e r io r d e l n ú c le o o l a e s t r u c t u r a de l e st a t o r . P a r a c a lc u l a r la m a g n e t i z a c ió n d e l n ú c l e o s e u t i l i z a u n v a l o r d e am p e r io -v u e l t a s q u e p u e d a ex c i t a r

e l n ú c leo

p a r a e l n iv e l d e f l u jo m a g n é t ic o d e s e a do , po r e j em p l o , s i se r e q u i e re 3 6 0 0 a m p e r io s - v ue l t a s p a ra g e n e r a r u n n i v e l de m a g n e t i z a c ió n d e 8 5 k l / p u l g 2 ( 1 . 3 2 T ), y s e d e se a l im i t a r l a c o r r i e n te d e l c a b le d e l a b o b i n a a 8 0 am pe r i o s , e l n ú m e ro d e v u e l t as n e c es a r i a s s e r í a n 4 5 ( 8 0 x 4 5 = 3 6 0 0 ) , lo s am p e r io s - v ue l t a s r e q u e r i do s p u e d e n s e r a p ro x im ad o s s e g ú n l a T a b l a A7 . 1 .

68

Información obtenida de: “The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency. EASA-2003 Parte 1”.

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R E QU I S I T O S D E I N D U C C I Ó N INDUCCIÓN

FU E R Z A D E M A G N E T I Z A C I Ó N

KILOLINEAS POR PULGADA CUADRADA

T E SL A

AMP-VUELTA POR PULG. DEL PERIMETRO MEDIO DEL NÚCLEO

O E R ST E D S P O R C M . DEL PERIMETRO MEDIO DEL NÚCLEO

85

13.2

9

1.7

90

13.9

18

3.5

95

14.7

37

7.2

106

16.4

145

28.2

T a b l a A 7 . 1 . 69: R e q u e r i m i e n t o s d e i n d u c c i ó n

L a s v u e l ta s de l a bo b i n a e x c it a d a de b e n s e r co lo c a d a s e st r e ch a m e n te e n t r e s í, c o n e l f i n d e m a x im i za r e l á r e a d e l n ú c l eo a s e r p r o b a do . U n a p r u e b a c o m p l e ta a l n ú c l eo p u e d e l l ev a r v a r i as re p e t i c io n es d e l l o o p - t e st , u b i ca n d o l a b o b i na e x c i t a do r a e n d i f e re nt e s p a r t es d e l n ú c l eo e n b ú s q u e d a d e á r e as q u e p r e s e n t e n p u n t o s c a l ie n t e s . L a s c o r r ie n t e s c i r c u l an t e s i n d u c i d a s e n l as l a m i n ac i o n es s im u l ar á n l a s pé r d i d a s d e l n ú c l eo q u e o c u r re n d u r a n t e l a o p e ra ci ó n no r m a l , y c a l e n ta r á n e l m a t e r i al f e r r o m a g n é t ic o . L a s co n d i c i o n es e n q u e se e n c u e n t r a e l n ú c l eo s e d et e rm i n a n a p a r t i r d e s u t em p e r a tu r a y d e l a p o t e n c i a co n s u m i d a . P a r a e l lo o p - te s t s e d e b e s e le c c io n a r u n a f u e n t e , p r e f e re n t em e n t e d e te n s i ó n v a r i a b l e y d e l a m i sm a f r e c ue n c i a q u e l a n o m i n a l d e l m o to r . D e b e g a r a n t i z a r se

69

Tabla obtenida de: IEEE Std. 432-1992. “Guide for Insulation Maintenance for Rotating Electric Machinery (5 hp to less than 10 000 hp)”, App. A.4. Stator Core Interlaminar Insulation Test (Loop Test)

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q u e l a a l i m e n t a c ió n s e a s i n u so i d a l . S e r e q u i e r e u n te rm ó c u p l a , p i r ó m e t ro , s c a n n e r i n f r a r ro j o , cá m a r a t e rm o g r a f í c a u o t ro a p a ra t o p a r a l e e r t em p e r a t ura c o m o s e m u es t r a e n la s F i g u r a A 7 . 3 .

Pirómetro Digital

Cámara termografíca

Figura A7.3: Instrumentos para medir la temperatura

L a f u e n te d e a l im e nta c i ó n d e b e n c o ne c t ar s e t a n p ró x im o a l to r o i de co m o s ea p o s i b l e , co n e l o b j e t iv o d e re d u c i r l a i n f l u e n c i a d e l a s p é r d i d a s e n l o s c a b l es de a l i m e n t ac i ó n . L a t e n si ó n d e b e m a n t e ne r s e c o n s t a n te d u r a n t e to d a l a p r u e b a . El n ú c l e o d e l e s t at o r c o m i e n z a a c a le n t a rs e u n a v e z q u e e l t o ro i d e h a s ido e n e r g i z a d o . S i l a s l am i n a c io n e s n o e st á n d a ñ a d a s , l a s t em p e r at u r a s s u p e r f ic i a l es s e m a n te n d r á n u n i f o r m e s y u s u a l m e n t e se i n c r em e n t a r á n d e 5 a 1 0 ° C e n u n o s 3 0 m i n u t o s . S i n em b a r g o , l a r a z ó n d e i n c r e m e n to v a r i a r á co n e l t a m a ñ o del motor.

L o s d e f ec to s lo c a l i za d o s e n e l n ú c l eo s e h a r á n e v i de n t e s a p a r t i r d e l as m e d i c io n e s d e t em pe r a t u r a d u r a n t e l a pr u e b a , l a s á r e a s de te c t a d a s co n d a ño s e r á n d e no m i n a d a s co m o u n a a no m a l í a t ér m i c a o p u n to c a l i e n te , e s t a s á re a s se c a l e n t a r á n m ás r á p i d o q u e l a s á r e a s e n b ue n e s t a d o . L o s p u n to s c a l i e n t e s ce r c a d e l a s u p e r f i c i e p u e d e n s e r d e t ec t a d o s e n p o c o s m i n u to s . E s o s p u n t o s c a l i e n t es e n l a p a r t e i n t e r io r d e l h i e r ro p u e de n ne c e s i t ar u n t i em p o ap r o x im a d o d e 2 0 m i n u t o s p a r a h a c e r se ev i d e n t e s e n l a s u per f i c i e d e l n ú c l eo , e n la F i g u r a A 7 .4 . se m u e s t ra d o s e je m p lo s d e n ú c l eo s re a l i z á n d o l e l a p r u e b a lo o p - tes t .

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Núcleo en buenas condiciones de su aislamiento interlaminar. Figura A7.4: Imágenes térmicas de un núcleo.

Núcleo en malas condiciones de su aislamiento interlaminar.

S e d e b e r á r e g i st r a r l a t e m pe r a t u r a e n e l nú c l e o , t a n t o a l c o m i en z o c o m o a l f i n a l d e l a p r ue b a , a d em ás d e l a tem p e r a t u r a a m b i e n te y lo s t i em po s t r a n s c u r r i d o s . D e b e h ac e r se u n a m e d i c ió n f r ec u e n t e d e l a t em p e ra t u r a de l n ú c l e o co n e l o b j e t iv o d e d e te r m i na r r á p i d a m e n t e l o s pu n t o s ca l i e n t es . T a n p r o n t o co m o e so s p u n t o s se a n d et e c tad o s , e s n ec e s a r io de t e n e r l a p r u e b a p ar a ev i t a r a v e r í a s adicionales

en

el

m a te r i a l

fe r r o m a g n ét i c o .

D e b e rá n

se r

realizadas

las

r e p a r a c i o ne s n e ce s a ri a s y p ro b a r d e n u e v o e l n ú c l eo , se ev a l ua r á n l o s d at o s de l a p r u e b a p a r a de t er m i n a r s i e l n ú c le o e s t á e n b u e n e s tad o , o s i r e s u l ta n e c e s a r io r e p a r ar l o .

E l n ú c l e o p u e d e se r ut i l i z a d o s i l a s p r u e b a s i n d i c a n :

1 . M í n i m o i n c re m e n t o de t em p e r at u r a e n e l nú c l e o . 2 . N o r e s u l ta n p r e v a l e c ie n t e s lo s c a l e n t am i e nt o s lo c a l i z a do s . 3 . L a s p é r d i d a s p o r k i lo g r a m o se c o m p a r a n f a v o r a b le m e n t e c o n l o s d a to s q u e a p o r t a l a l i t er a tu r a , d e l a i n f o r m ac ió n o f re c i d a p o r e l f ab r i c a n t e , o c o n v a l o re s to m a d o s e n n ú c l e o s s em e j a n t es . L o s v a l o re s d e p é r d id a s e s p e c í f i c a s v a r i ar á n d e 2 a 1 3 W / k g d e p e n d i e n d o d el t i p o d e m a te r i a l , d e l c a l i b r e d e l a s l ám i n a s y d e l m ét o do d e p ro c e s a r e l m at e r i al f e r r o m a g n é t ic o . E n la s m á q u i n a s m o d e r na s so n u s u a le s v a lo re s m á s b a jo s , e s

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decir,

de

2

a

3

W/kg.

V a l o re s

de

hasta

6

W/kg

p u ed e n

co n s i d e r a rse

s a t i s f a c to r io s . E l n ú c l e o d e b e r á s e r r e p a r a d o s i l a p r u e b a i n d i c a l o s i g u i e n t e s: 1 . L a te m p er a t u r a d e l n ú c l e o e s a l ta o s e i n cr e m e n t a r á p i d am e n te. 2 . S e d e t ec t a n c a le n t am i e n t o s l o c a le s e l ev a do s . 3 . L o s v a lo r es d e l a s p é r d i d a s p o r k i l o g r am o so n a l to s o s e c o m p a r an d e s f a v o r a b l em e n te co n o t r o s v a l o re s d e re f e r e n c i a .

L a p r u e b a q u e s e r eal i z a d e s p u é s d e l a r ep a r a c i ó n de l n ú c le o se ef e c t ú a co n l a m i sm a te n s i ó n y f re cu e n c i a q u e l a p r im e ra y , ta n a p r o x i m a d am e n te co m o s ea p o s i b l e a l a m i sm a t em p e r a t u r a a m b ie n t e . S e d e b e n r e g i s t r a r la s l e c t u r a s d e lo s m e d i d o re s d e po t e nc i a , t e n s ió n , c o r r ie n t e y d e l a t em p e r a t u r a , y se c a lc u l a n l as p é r d i d a s p o r k i l o g r am o . S e d e te r m i n a e l e s t ad o d e l e s t at o r , co m pa r a n d o l a s le c t u r a s de l o s v a t ím e t ro s a n t e r i o r (W 1 ) y p o s te r i o r (W 2 ) a l a re p a ra c i ó n . S i l a r e l a c ió n W 2 / W1 n o r e s u l ta m a y o r q u e 1 ,1 , s e p ue d e co n s i d e r a r q u e el n ú c l e o es a d e c u a do p a r a r e b o b i n a r , s u p o n i e n d o q u e t am bi é n c u m p l e co n l o s o tr o s r e q u e r i m i e n to s qu e s e e x p l i c a ro n a n t e r i o rm e nt e . S i l a r e l a c i ó n W 2 / W1 e s m a y o r q u e 1 , 1 , e l n ú c l e o d e b e s er r e em p l a z a d o .

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FORMATO PARA LA PRUEBA AL NUCLEO DEL ESTATOR HP/KVA/KW Fases:

RPM HZ

MFR. Volt.

FRAME Amp.

TIPE Modelo

Serie #

Ancho parte extena de Diametro profundidad Fuente de alimentacion Dist. fin de ranura nucleo interno de la ranura para la prueba hasta fin nucleo mm. ___ L. ___________________ D1: _______________ S: __________ Vs: ___ V, f= ____Hz B: ______________

Dimensiones del nucleo Pulg. ___

Diametro externo Bobina excitadora Amperios estimados Peso del nucleo

Seccion del nucleo para dimensiones en pulgadas D1 + (2 x S) + B Diametro externo D (pulg) (279 x Vs) / (f x L x B) Bobina excitadora Amperios estimados (28 x D) / (bobina excitadora) Peso del nueclo (Lbs) 0.82 x D X L X B Nota: El calculo del peso del nucleo es en base a hierro sin incluir los dientes de ranura

Datos de la extencion del devanado

X= y=

Diagrama de cableado Seccion del nucleo para dimensiones en milimetros Diametro externo D1 + (2 x S) + B Diametro externo D (mm) Bobina excitadora (180000 x Vs) / (f x L x B) Bobina excitadora Amperios estimados Amperios estimados (1.1 x D) / (bobina excitadora) Peso del nueclo (Kg) Peso del nucleo D X L X B / 43821 Nota: El calculo del peso del nucleo es en base a hierro sin incluir los dientes de ranura Selección del tamaño conductor

Tamaño AWG Amperios mm^2

Temperatura en el nucleo Ambiente At Arranque At final

Cliente: ___________________________

18 16 14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 18 22 25 30 40 50 70 90 105 120 140 155 185 210 235 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 25 35 50 50 70 95 120

°F °C Cambio Punto caliente

tiempo

Fecha: ________________

Datos de prueba Antes Despues Final

Tamaño del conductor

Lecturas en valores reales RMS Voltios Amperios Watts

Prueba realizada por:

Evaluacion del nucleo (W2/W1) Disposicion del nucleo Pasa Falla watts / lb watts/Kg watts / lb watts/Kg watts / lb watts/Kg

__________________________

Verificada por:

___________________

F o r m u l a r i o A 7 . 1 : R e g i s t r o p a r a l a p r u e b a d e l n ú c l e o 70

70

Formulario obtenido de EASA “Formulario para la prueba de núcleo de maquinas rotativas”

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A N EX O 8 C a u s a s tí p i c a s d e f a l l a s e n d e v a n a d o s d e e s t a t o r e s t r i f ás i c o s 71

L a v i d a ú t i l d e u n d e v a n a do t r i f á s i co e n u n e s t at o r p ue d e se r ac o rt a d a d r á s t i c a m e n t e c u a n d o e l m o to r e st á ex p u e s t o a co n d i c i o ne s de f u n c i o n am i e nto d e s f a v o r a b l e s , y a s e an c o n d i c i o ne s e l é c t r ic a s , m e c á n i c as o am bi e n t a l e s . L a s p o s i b l es 1 2 f a l l a s o d a ñ o s q u e a co n t in u a c i ó n s e i l u s t r a n so n t í p i c a s e n u n m o t o r e lé c t r i co y p u e d e s u ce d e r po r la s c o n d i c io n e s o c i r c un s t a n c i a s q u e se d e s c r i b e n , a y u d a n d o a s í e n l a i d e n t i f i c a c ió n d e l a s c a u s a s d e l d a ñ o , p o r lo q u e, c u a n d o s e p u e d e n to m a r m e d i d a s p r ev e n ti v a s , r e a l i z a r l a s c o r re c c i o ne s p o s i b les e n e l n u ev o d ev a n a d o d e l e st a to r .

D ev a n a d o e n b u e n a s c o n d i c i o ne s

Figura A8.1: Devanado en buenas condiciones de operación

Co m p a r e u n d ev a n ad o e n b u e n a s co n d i c i o n e s de o pe r a c ió n co n l a s 1 2 f a l l a s o d a ñ o s e n e l d ev a n a d o d e u n e st a to r . 71

Datos e imágenes obtenidas de “Failures in Three-Phase Stator Windings. EASA-1985/2002”.

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1 ° F a l l a m o no f á s i c a e n e l d ev a n a do ( C o n e ct a d a e n e s t re l la )

2 ° F a l l a m o no f á s i c a e n e l d ev a n a d o ( C o n e ct a d a e n d e l t a )

Figura A8.2: Una falla monofásica en el devanado es el resultado de una fase abierto en la fuente de alimentación del motor. La abertura por lo general es causada por un fusible fundido, un contacto abierto, una línea eléctrica rota o una mala conexión.

Figura A8.3: Una falla monofásica en el devanado es el resultado de una fase abierto en la fuente de alimentación del motor. La abertura por lo general es causada por un fusible fundido, un contacto abierto, una línea eléctrica rota o una mala conexión.

3 ° F a l l a d e c o rt o c i r c ui t o de fase a fase

4 ° F a l l a d e c o rt o c i r c ui t o d e v u e lt a a v u e l t a

Figura A8.4: Esta es una típica falla en el

Figura A8.5: Esta es una típica falla en el

aislamiento

aislamiento

es

causado

por

contaminantes,

abrasión y vibración o picos de tensión.

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es

causado

por

contaminantes,

abrasión y vibración o picos de tensión.

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5 ° F a l l a d e c o rt o c i r c ui t o e n la bobina

6 ° F a l l a d e de v a n a do a t i e r r a e n e l bo r d e d e l a r a nu r a

Figura A8.6: Esta es una típica falla en el aislamiento es causado por contaminantes, abrasión y vibración o picos de tensión.

Figura A8.7: Esta es una típica falla en el aislamiento es causado por contaminantes, abrasión y vibración o picos de tensión.

7 ° F a l l a d e c o rt o c i r c ui t o e n la bobina

8 ° F a l l a d e de v a n a do a t i e r r a e n e l bo r d e d e l a r a nu r a

Figura A8.8: Esta es una típica falla en el aislamiento es causado por contaminantes, abrasión y vibración o picos de tensión.

Figura A8.9: Esta es una típica falla en el aislamiento es causado por contaminantes, abrasión y vibración o picos de tensión.

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9° D a ño de fas e d e s b a l a n c e d e t e n s ió n

a

1 0 ° D a ñ o e n e l d ev a n a d o d e b i d o a sobrecarga

Figura A8.10: El deterioro térmico del aislamiento en una fase del devanado del estator puede resultar en una desigualdad de tensión entre las fases. Tensiones desiguales generalmente son causadas por las cargas desequilibradas en la fuente de alimentación, una mala conexión en el terminal del motor, o un contacto de alta resistencia. Nota: Un 1% de tensión de desbalance puede dar lugar a un 6 a 10% de corriente de desbalance.

Figura A8.11: El deterioro térmico del aislamiento en todas las fases del devanado del estator típicamente es causado por demandas de carga superiores a la capacidad nominal del motor. Nota: Baja tensión y sobre tensión (excediendo los estándares NEMA) darían como resultado el mismo tipo de deterioro en el aislamiento.

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debido

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11° Daño bloqueado

c a u s a do

rotor

1 2 ° D a ño s ca u s a d o s p o r p i co s d e tensión

Figura: A8.12: Un severo deterioro térmico del aislamiento en todas las fases del motor, es normalmente causado por corrientes muy altas en el devanado del estator debido a una condición de rotor bloqueado, también puede ocurrir como resultado de arranques o inversiones excesivas.

Figura A8.13: Este tipo de fallos en el aislamiento por lo general son causados por sobretensiones. Los transitorios de tensión suelen ser el resultado de los circuitos de conmutación de energía, rayos, descargas de condensadores y dispositivos eléctricos de estado sólido.

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por

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A N EX O 9

A 9 . P RU E B A G R O W LER 72 A 9 . 1 . G E N E R A L I DA D ES U n g r o w le r e s u n d i s po s i t iv o e l éc t r i co u t i l iz a d o p a r a l a p r u e b a de a i s l am i e n to de u n m o t o r p a ra b o b i na s c o rt o c i r c u i t a d a s o p a r a d e t ec t a r b a r r a s d e r o t o re s j a u la d e a r d í a a b i e r t a s . U n g r o w l e r co n s t a d e u n a bo b i n a d e a l a m b r e e nv u e l to a l r e d e d o r de u n n ú c l e o d e h ie r r o y co n e cta d o a u n a f u e n t e d e c o r r i e n te a l te r n a . C u a n d o s e co lo c a en e l n ú c l e o de l e s ta t o r o ro to r d e u n m o t o r, e l e q u ipo G r o w le r ac t ú a c o m o e l p r im a r i o d e u n t r an s f o r m a d o r y l a s b o bi n a s d e l e s t at o r o r o to r a ct u a r co m o e l s e c u n d a r i o , s e u t i l i z a u n a t i r a d e d e l g a da d e a ce r o p a r a d e t e c ta r co r to e n l as b o b i n a s . P a r a ef e ct o s d e e s te do c um en t o s e e x p l i c a ra s o l am e n te l a a p l i c ac i ó n d e e s t a p r ue b a a ro to r e s t i p o j a u l a d e ar d í a .

A 9 . 2 . A PL I C A C I ÓN DE L A PR U EB A G R O W L ER C o l o q u e u n g ro w le r p o r t á t i l co m o s e m ue s t r a e n l a F i g u r a A9 . 1 , o co l o q u e el r o to r e n e l e q u i p o g ro w l er d e m e s a co m o s e m ue s t r a e n l a F i g ur a A 9 . 2 , c o n u n a l á m i n a de ac e ro o u n t ro z o d e p a p e l m a g n é t i co , c o ló q u e lo e n la p a r t e s u p e r io r d e l ro t o r y ac t i v e e l g r o w l e r , g i r e l a l ám i n a de a ce ro o p a p e l m a g n e t i z a n te s o b r e e l ro to r , e st o s s e r á n a t r a í d o s m a g né t i c am e n te p o r e l cam p o m a g n é t ic o p r o d u c i d o e n l a s b a rr a s d e l r o to r p o r m ed i o d e l g r o w le r . C u an d o e x i s t a u n a b a r r a a b i e r t a de l ro to r se d a r á u n c am b io g r a d u a l e n l a f u e r z a m a g n ét i c a , q u e p u e d e d e b e r s e a p r o b l e m a s m e c á n i co s e n l a s u p e r f i c i e d e l r o to r , o u n f a l l o en l a s b a r r a s d e l ro t o r , p o r t a l m o t i v o de b e r e p et i r s e e s te p ro c e d i m ie n t o h a s t a c o m p l e t a r t o d a l a s up e r f i c i e d e l r o t o r y es t a r s e g u ro q u e e x i s te u n d e f e ct o e n l a s b a r r a s d e l ro to r .

72

Datos e imágenes obtenidas de “Failures in Three-Phase Stator Windings. EASA-1985/2002”.

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O t r o m é to d o p a r a id e n t i f i c a r e l p at r ó n d e c a m po m a g n é t ic o e s f o r r a n d o e l r o to r co n p a p e l m a gn e t i z a s t e c o m o s e p u d e o b s e rv a r e n l a (F i g u r a A . 9 . 3 ) , lo q u e p r o d u c e a l c o lo ca r e l ro to r e n e l g ro w l e r de m e s a e s m a gn e t i z a r e l p a p e l c o n t r a e l c am p o q u e g e n e r a e l ro t o r e n su n ú c l e o y do n d e e x is t a n b a r r a s d e l r o to r a b i e r t a s m o s t r ar l a s e c c ió n d e l p a p e l c o n u n a d i s m i n u c ió n e n e l c o n ta c to c o n t r a e l ro to r p ro v o c a d o po r l a d i sm i n u c ió n d e l ca m po .

F i g u r a A 9 . 1 : P r u e b a g r o w l e r , c o n e q u i p o g r o w l e r d e m e s a 73

F i g u r a A 9 . 2 : P r u e b a g r o w l e r , c o n e q u i p o g r o w l e r p o r t á t i l 74

73 74

Figura obtenida de “Failures in Three-Phase Stator Windings. EASA-1985/2002”. Figura obtenida de “Failures in Three-Phase Stator Windings. EASA-1985/2002”.

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Figura A9.3: Utilizando papel magnetizante en la prueba growler puede facilitar l a d e t e c c i ó n d e b a r r a s a b i e r t a s e n e l r o t o r 75

75

Figura obtenida de “Failures in Three-Phase Stator Windings. EASA-1985/2002”.

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A N EX O 1 0 A 1 0 . 1 . VI B R A C I ÓN DE M Á Q U I N A S R O T A T I VA S 76 E l e s t á n d a r e s t a b le c e q u e l a s p r u e b a s , c o n d i c i o n e s d e m e d i d a y l o s l í m i te s p a ra e l n i v e l d e v i b r a c ió n d e u n a m a q u i n a el é c t r i c a , s e r á n r e a l i za d a s a u n a so la m a q u i n a e n u n a á r e a d e p r u e b a b a j o c o n d i c i o n e s co n t r o l a d as , l a s m e d i c io nes p a r a l o s n iv e le s d e v ib r a c i ó n d e l e j e ( v e l o ci d a d , d e s p l a z a m i e nt o y / o ac e l e ra c i ó n) s e r á e n r e l ac i ó n c o n l a s s u p e r f i c i e d e l o s co j i n e te s d e n t ro o c e rc a d e l o s c o j i n e te s d e l a m á q u i n a , l a s m e d i d a s d e v i b r a c i ó n e n e l e j e so n r e co m e n d a d as s o l o p a r a m a q u i n a s co n co j i n e t es t i p o c a sq u e t e y v e l o c i d a d es ig u a l e s o m ay o re s a 1 0 0 0 r ev / m i n , l a in s t a l a c i ó n d e e l em e nt o s p a r a l a s p r u e b a s d e b e n d e s e r en a c u e r d o e n t r e f a b r i c an t e y u s u a r i o . A 1 0 . 2 . ME D I C I ON E S .

A 1 0 . 2 . 1 . Vi b r a c i ó n e n l a s u p e r f i c i e d e l o s c o j i n e t e s . L o s c r it e r io s a d o p ta d o s p a r a l a v i b r a c ió n e n l a s u p e r f i c i e d e l o s c o j i n e te s , es el v a l o r p i co de l a v e lo ci d a d d e v i b r a c ió n e n p u l g a d a s p o r s e g u n d o , e l m ay o r v a lo r e n e l p u n to d e m e d i da d e s c r i to ca r a c te r i z a l a v i b r a c ió n d e l a m áq u i n a . A 1 0 . 2 . 2 . Vi b r a c i ó n r el a t i v a d e l e j e. E l c r i t e r io a d o pt a d o p a r a l a v i b r a c i ó n re l at i v a d e l e j e ( re l a t iv o a l a s u p e r f i c i e d el c o j i n e te ) , s e r á l a v i b ra c i ó n d e l d e s p l a z a m ie n t o p i c o a p i c o ( S p - p ) e n p u l g a d a s . A 1 0 . 3 . E Q U I P O PA R A L A T O M A DE M E DI DA S . E l e q u i p o a u t i l i z a r pa r a l a m e d i d a d e v i br a c i ó n d e b e t e n e r a l m e no s u n ± 1 0 % d e l l í m i te a dm i s i b l e de l a m a q u i n a a p r u e ba . A 1 0 . 4 . M O N T A J E D E L A M A QU I N A L a e v a l u a c ió n d e l a v i b r a c i ó n p a r a m a q u i n a s e l éc t r i c a s ro t at i v a s r e q u i e r e de m e d i d a s b a jo co n d i c i o n e s co n t r o l a d as , 76

l a v i b r a c ió n e s t án e s t re c h a m e n te

Datos e imágenes obtenidas de “Failures in Three-Phase Stator Windings. EASA-1985/2002”.

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v i n c u l a d a c o n e l m o nt a j e d e l a m á q u i n a , l a e l e c c ió n d e l m é to do d e m o n t a je s e r á r e a l i z a d o p o r e l f a b r ic a n t e , u s u a l m e n t e l as m a q u i n a s c o n a l t u ra e n e l e j e d e 1 1 p u l g a d a s ( 2 8 cm ) o i n f e r i o r es , so n m o n ta j e s r e s i s te n t e s . A 1 0 . 4 . 1 M o n t a j e f l e xi b l e . U n m o n t a j e f l e x i b le e s a l c a n z a d o s u s p e n di e n d o l a m a q u i n a so br e r e so r te s o po r m e d io b a n d a s e l ás t i ca s . L a f r e c u e nc i a d e o s c i la c i ó n v e r t i c a l de l s i s te m a d e s u s p e n s i ó n y l a m a q u i n a d e b e s e r i n f e r io r a l 3 3 % d e l a f re c u e n c i a c o r r es p o n d i e n t e a l a v e lo c i d a d d e p r u e ba m á s b a j a, p a r a de t e rm i n a r s i e s n e c es a r i o u n s i s t em a d e s u s pen s i ó n e l á st i co v er Figura A10.1. P a r a r e d u c i r l a i n f l u e n c i a d e l a m a s a y e l m o m e n to d e i n e r ci a e n e l n i v e l de v i b r a c i ó n , l a m a s a e fe c t i v a d e l so po r t e d eb e d e se r i g u a l o m e no r q u e e l 1 0 % d e l a m a s a d e l a m á q u i na . A10.4.2 Montaje rígido E l m o n t a je r í g i d o e s a l c a n z a d o f i j a n do la m a q u i n a d i r ec t am e n t e a u n a b a se sólida. L a v e lo c i d a d d e v i b r ac i ó n d e l a b a s e ho r i z o n t a l o v e rt i c a l d e l a m a q u i n a n o d e be e x c e de r d e l 2 5 % d e l a m á x im a v e l o c i d a d a d y a c e n t e a lo s c o j i n e te s , o en c u a l q u i e r d i r e c c ió n ho r i z o n t a l o v er t i c a l de l a f r e c u e n c i a de r o ta c i ó n .

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F i g u r a A 1 0 . 1 : D e s p l a z a m i e n t o m í n i m o e n f u n c i ó n d e l a v e l o c i d a d n o m i n a l d e p r u e b a 77

A 1 0 . 5 . C ON D I CI O N ES P A RA E J E C UC I ÓN D E L A M A Q UI N A E N L A T O MA DE M E D I CI ON E S

A 1 0 . 5 . 1 P u n t o s d e m ed i d a p a r a v i b r ac i o n es A 1 0 . 5 . 1 . 1 S u p e r f i c i e de l o s c o j i n e t es L a lo c a l i z a c ió n d e l p u n t o d e m e d i d a y l a d i r e c c ió n d e c a d a n i v e l de v i b r a c ió n s e r á a p l i c a do p a r a m a q u i n a s co n co j i n et e s ce r r a d o s co m o se m ue s t r a e n la f i g u r a A 1 0 .2 , p a r a m a q u i n a s c o n co j i n et es d e t i po p e de s t a l f ig u r a A 1 0 .3 , y la f i g u r a A 1 0 .4 a p l i c a a q u e l l a s m a q u i n a s cu a n d o l a po s i c ió n de m e d i d a e s t á d e a c u e r d o a l a f i g u r a A 1 0 . 2 y n o e s po s i b l e s l a l o c a l i z a c i ó n de l pu n t o d e m e d i d a s i n e l m o n t aj e d e l a s p i e z a s o do n d e no ex is t a u n a r e fe r e n c i a c én t r i c a . A 1 0 . 5 . 2 Ej e S i s e ut i l i z a l o s t ra n sd u c t o r e s l i b r e s d e c o n t a c t o , d e b e n d e s e r i n s t a l a d o s d e n t ro d e l o s co j i n e t es , m i d ie n d o d i r e ct am e n te e l d e s p l a z a m ie n t o e n el m u ñ ó n d e l e je ,

77

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n o e s r e co m e n d a b l e la i n s t a l a c ió n d e e s to s c e r c a d e lo s c o j i ne te s . U n a co r re c ta p o s i c i ó n e s c o m o s e in d i c a e n l a F i g u r a A 1 0 . 5 . A10.5.3. Condición de operación. P a r a m á q u i n a s q u e so n b i d i r e c c io n a l e s , se p u e d e a p l i ca r lo s l ím i t es d e v i b r a c ió n e n am b a s d i r e c c io ne s d e ro t ac i ó n , p e ro l a m e d i c ió n e s ne c e s a r io a p l i c a r l a s o l am e n te e n u n a d i re c c i ó n . L a s m e d i d a s d e v i b r ac i ó n d e b e n d e r ea l i z a r s e co n l a m a q u i n a s in c a r g a .

A10.5.4. Fuente de alimentación S e d e b e n h a c e r f u n ci o n a r l a s m á q u i n a s d e c o r r i e nt e a l te r n a a s u t e n s i ó n

y

f r e c u e n c i a n o m i n a l pr o p o r c io n a n d o u n e qu i l i b r i o e n t r e l a s f a se s , c u a n d o n o se a e s p e c i f i c a do l a f r ec u e n c i a d e be m a n t e ne rs e co n u n ± 0 . 5 % de l v a lo r r e q u e r i do p a r a l a p r u e b a , l a p ru e b a d e b e s e r r e a l i za d a c u a n d o e l de s b al a n c e d e te n s i ó n n o e xc e d a e l 1 % . P a r a m á q u i n a s de co rr i e n t e d i re c t a , s e d e be a p l i c a r u n a te n s i ó n y u n a co r r i e n te d e c a m po co r re s p o nd i e n t e a l a v e lo c i d ad c o n q u e se m i d a l a v i b r a c ió n , l o s l í m i t e s d e v i b r a c ió n so n co r r e s po n d i e n t e s a l a v a r i ac i ó n de te n si ó n a p l i c a d a . A 1 0 . 5 . 5 . V el o c i d a d de o p e r a c i ó n P a r a m á q u i n a s q u e t en g a n m á s d e u n a so l a v e lo c i d a d e s t a s n o de b e n e xc e d e r l o s l í m i t e s d e l a v e lo c id a d m á x im a d e o p er a c i ó n , p a ra m a q u i n a s co n r a n go de v e lo c i d a d e s s e de b e a p l i c a r l a p r u e b a a l m e no s a s u v e lo c i d a d m í n im a y m á x im a, e n m o to re s co n u n a s o l a v e lo c i d a d l a p r ue b a s e a p l i c a s o l am en t e a l a v e lo c i d a d n o m i n a l . L a s m e d i d a s d e v i b r ac i ó n se r á n ac e p t a b l e s a l a f re c u en c i a d e 6 0 H z .

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A10.5.6. Montaje de transductor de vibración. A s e g u r a r e l c o n ta c to e n t r e e l t r a n s d u ct o r d e v i b r a c i ó n y l a s u p e r f i c i e d e la m á q u i n a s e re a l i ce co m o lo e s p e c i f i c a e l f a b r i c a n t e de l t r a n sd u c t o r y e n lo s p u n t o s d e m e d i d a d e l a m a q u i n a b a jo p r u eb a , e l pe s o to t a l d e l tr a n s d u c t o r d e b e s e r m e n o r q u e e l 2 % d e l p e s o to t a l de m á qu i n a .

Figura A10.2: Puntos de e x t r e m o s d e l a m á q u i n a 78.

medida

aplicables

en

uno

o

ambos

Figura A.10.3: Punto de medida en los extremos de la maquina sin el desmontaje de las parte, cuando no sea posible el punto de m e d i d a d e l a f i g u r a A 1 0 . 2 79.

78 79

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F i g u r a A 1 0 . 4 : P u n t o d e m e d i d a p a r a c o j i n e t e s t i p o p e d e s t a l 80

Figura A10.5: Posición circular del transductor para la medida del desplazamiento del eje.

81

A 1 0 . 6 . L Í MI T E D E V I B R A CI Ó N P A R A M A Q UI N A S E ST Á N D A R L a s v i b r a c i ó n no d e ben e x c e de r lo s n i v e l e s d e v e lo c i d a d m o s t r a do s e n l a c u rv a s u p e r i o r d e l a T a b l a A 1 0 . 2 ( r e q u e r im i e nt o s d e v i b r a c i ó n no e s pe c i a l e s ) p o r e s t á n d a r p a r a m a q u i na s c o n m o n t a je s f l ex ib l e s . P a r a f re c u e n c i a s r o t ac i o n a l e s l o s l í m it e s so n m o st r a d o s e n l a Ta b l a A 1 0 .1 80 81

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Frecuencia de

Limites estándar de la máquina,

Límites especiales de la

rotación

velocidad

máquina, velocidad

(Hz)

pulg/seg pico (mm/s pico)

pulg/seg pico (mm/s pico)

3600

60

0.15 (3.8)

0.08 (2.0)

1800

30

0.15 (3.8)

0.08 (2.0)

1200

20

0.15 (3.8)

0.08 (2.0)

900

15

0.12 (3.0)

0.06 (1.5)

720

12

0.09 (2.3)

0.05 (1.2)

600

10

0.08 (2.0)

0.04 (1.0)

Velocidad (r/min)

T a b l a A 1 0 . 1 : L i m i t e s d e v i b r a c i ó n 82

Límite

de

vibración

Tipo de máquina- ejemplos generales

(pulg/seg pico) 0.15

Motores estándar en la industria Motores para uso comercial/residencial

0.08

Herramientas con motor Motores medianos o grandes con requerimientos especiales

0.04

Motores para rodajes o engranajes Pequeños motores con requerimientos especiales

0.02

Cabezal de precisión

0.01

Motores de precisión con requerimientos especiales

Tabla A10.2: Maquinas con límites de vibración (montajes flexibles)

82 83

83

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A 1 0 . 7 V I B RA CI O N E S A X I A L E S L o s n i v e le s de v i b r ac i ó n a x i a l e n l a c a r ca s a d e l co j i n et e o en e l so p o rt e de v i b r a c i ó n d e p e n d e n d e l a f u n c ió n y d i s eñ o d e lo s c o j i n e t es , u n i f o r m i d a d e n el n ú c l e o d e l r o t o r y el e st a to r . L a v i b r a c ió n ax i a l de b e s e r av a l u a d a co m o se m u e s t ra e n e l í te m 3 , y lo s l ím i te s d e be n e s t a r ac o r d e co n l a Ta b l a A 1 0 .2 .

A 1 0 . 8 LÍ M I T E DE V I B R A CI Ó N EN E L E J E L o s l í m it e s d e v i b r a c ió n d e l e je so n a p l i c ab l e s so l o c u a n d o s e pr o p o r c io n a c o m o p a r t e d e l a m a q u i n a u n p u n t o d e m e d i da p a r a l a i n s t a l a c ió n d e l m e d i d o r d e v i b r a c i ó n y e s te n o en t r e e n c o n ta c to co n o t ro p u n t o d e l a m áq u i n a , t e n e r e n c u e n t a q u e e s to s m ed i d o r e s so n se n s i b l e s a a n o m a l í a s m e c á n i ca s y m a g n é t ic a s , e s t o se r e co n o c e co m ú n m e n t e co m o “ d es c e n t r am i e n to e l éc t r ic o y m e cá n i c o e n e l p u n to d e m e d i d a” l a co m b i n a c ió n d e l de s c e n t r am ie n t o m e cán i c o y e l éc t r i co d e l e je n o d e b e d e exc e d e r 0 ,0 0 0 5 p u l g a d as p i co a p i co ( 6 ,4 m icr ó m e t ro s p i c o a p i c o ) o u n 2 5 % de l d e s p l a z a m i e nt o l ím i t e d e v i b r a c i ó n . E l d e s ce n t r a m ie n to d e l p u n t o d e m e d i a s e m i d e a b a j a s re v o l u c i o n e s ( 1 0 0 -4 0 0 r pm ) , do n d e l a s f ue r z a s m e c á n ic a s d e d e se q u i l i b r i o e n e l ro to r so n d e s p r e c i a b l e s . C u an d o s e a n a l i z a e l d e s c e n t r am i e n to , e s p r e f e r i b l e q u e e l e j e g i r e so b r e lo s c o j i n e te s d e l a m á q u i n a , p o s ic i o n á n do l o e n e l c e n t ro ax i a l ( c e n t ro m a g n é t ic o ) . NOTAS 1 - S e re q u i e r e u n a p r e p a r a c i ó n e n l a s u p e r f i c i e d e l e je ( c e p i l l a d o y d e s m a g n et i z a d o ) p a ra o b te n e r l a le c t u r a d e l d e s ce n t r am i e n to p ic o a p i c o 2 - P a ra m e d i r v i b r a c io n e s e n e l e j e se re q u i e r e q u e e l e q u i p o (m e d i d o r d e v i b r a c i o ne s ) s e u b i q u e co n f o rm e a l o s a c ue r d o s to m a do s e n t r e f a b r i c a n t e y c o m p r a d o r a l m o m e nt o d e l d i s e ñ o d e l m o to r .

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A 1 0 . 8 . 1 Lí mi t e s p a r a m a q u i n a s e s t á n d a r C u a n d o s e e s p e c i f i q ue , l o s l ím i t e s d e v i b r ac i ó n r e l at i v o s e n e l e je p a r a m a q u i n a s e s t á n d a r c o n co j i n ete s t i p o c a s q ue t e , i nc l u s i v e d e s c e n t r am i en t o s e lé c t r i co y m e c á n ic o s , n o de b e ex c e d e r lo s m it e s p re se n t a d o s e n l a t a b l a A. 1 0 . 3 .

Velocidad síncrona, RPM 1 8 0 1 -3 6 0 0

M á x i m o d e s p l a z a mi en t o r e l a t i v o en el eje 0.0028 pulg, (70µm)

≤1800

0.0035 pulg, (90µm)

Tabla A.10.3: Límites para el máximo desplazamiento relativo del eje

A 1 0 . 8 . 2 Lí mi t e s p a r a m a q u i n a s e s p e c i a l e s C u a n d o s e e s pe c i f i q u e , lo s l ím i te s d e v i b ra c i ó n re l a t iv o e n e l ej e p a r a m a q u i n as e s p e c i a l es c o n m o nta j e s r í g i d o s y c o j i n et e s t i p o s c a s q u e te , r e q u i e r e n b a j o s niveles

de

vibración

como

se

m u e s t ra n

en

la

tabla

2,

inclusive

p ara

d e s c e n t r am i e n to s e léc t r i c o s y m ec á n i co s n o d e be e x ce d e r lo s lí m i t es e n l a t a b l a 3. V e l o c i d a d s í n c ro n a , RP M 1 8 0 1 -3 6 0 0

M á x im o d e s p l a z am i en t o r e la t i v o en el eje 0.0020 pulg, (50µm)

1 2 0 1 -1 8 0 0

0.0028 pulg, (70µm)

≤1200

0.0030 pulg, (75µm)

Tabla A.10.4 Límites para el máximo desplazamiento relativo del eje, para maquinas especiales

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CONCLUCIONES

·

N o r m a l i z a r u n p r o ced i m i e n to d e r e p a r a ci ó n y r e b o b i n a do d e m o to r es e l é c t r i co s e n n u e st r o p a í s .

·

M i n i m i z a r e l im p a c to e n l a e f i c ie n c i a d e u n m o to r s i e s r e p a ra d o b a j o e s ta propuesta.

·

L a e je c u c ió n d e l a s p ru e b a s e l éc t r i c a s e s de v it a l im p o r ta n c i a y a q u e e st a s d e t e rm i n a n e l e s t a do y l a g a r a nt í a d e l a r ep a r a c i ó n .

·

E s d e g r a n i m po r t a n ci a q u e l o s p ro p i e t a r io s d e m o to r e s e l é c tri c o s l l ev en u n h i s t o r i a l d e p r u e ba s d e a i s la m ie n t o .

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BIBLIOGRAFÍA

·

D O E (D e p a rt a m e n t O f E n e r g y 2 0 1 3 )

·

E v a l u a c ió n d e l i m p a cto s o b re e l p a r á m e t ro e l é c t r i co e n m o t o re s e l é c t r i co s r e b o b i n a d o s de b a j o v o lt a j e : T r a b a jo d e gr a d u a c i ó n d e U n i v e r si d a d d e E l S a l v a d o r No v i em b r e 2 0 0 9 .

·

IEEE

Std.

43-2000

“ R e co m m e n d e d

P ra c t i c e

fo r

Testing

Insulation

R e s i s t a n ce o f Ro t a t i ng M a c h i n e ry ” . ·

I E E E S t d . 1 0 6 8 -1 9 9 6 “ R e co m m e n d e d P ra c t ic e fo r t h e Re p a i r a n d R ew i n d i n g o f M o t o r s f o r t h e P etr o l e um a n d C h em i c a l I n d u s t r y ”

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IEEE Std-522-1992

“ G u i d e f o r T e st i n g T u r n - t o - T u r n I n s u l a t i o n o n F o rm -

W o u n d S t a to r C o i l s fo r A l te r n a t i n g - C u r r e nt R o t a t i n g E le c t r i c M a c h i n e s ” . ·

IEEE Std. 432-1992.

“ G u i d e fo r I n s u l at i o n M a i n t e n a n ce fo r R o t a t i n g

E l e c t r i c M ac h i n e r y ( 5 h p t o le s s t h a n 1 0 0 0 0 h p ) ” . ·

I E E E S t d . 4 -2 0 0 1 “ Am e n dm e n t to I EE E S t a n d a r d T e c h n i q u e s f o r H i g h V o l t a g e T e st i n g ” .

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T h e E f f ec t o f Re p a i r/ R ew i n d i n g o n M o t o r E f f i c i e n cy ” , T E ST D A T A F OR E A S A / A E M T S T UD Y .

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N E M A M G - 1 -2 0 0 9 : M o to r a n d Ge n e r a to r s

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E A S A - 2 0 0 3 T h e E f f e ct o f R e p a i r/ R ew i n d i n g o n M o to r E f f i c i e n cy

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C F E S T - CT - 0 0 1 , P r o c e d i m ie n t o

p a r a la m e d i c ió n d e r e s is t e n c i a d e

a i s l a m i e n to ·

“ C h a o v i n A r n o u x” M eg a h o m e t ro d e 5 0 a 5 0 0 0 V D C, G u í a d e l a m e d i c ió n de a i s l a m i e n to

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E A S A S t a n d a r d A R 1 0 0 - 2 0 1 0 “ Re c o m m e n d e d P r a ct i c e”

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M E G G ER : “ G u í a p a r a p r u e b a s d e b a j a re s i st e n c i a ”

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D V P OW E R N O T A D E A P L I C A C I Ó N “ M e di d a d e l a r es i s t e n c ia d e lo s d e v a n a d o s a m o t o r e s/ g e n e r a do s e lé c t r ic o s”

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T O S H I B A I N T ER N A T IO N A L CO R P O R A T I O N “ AP P L I C A T I O N G U ID E L I N E #4 2 ( M o t o r I n s u l a t i o n T u rn - T u r n F a i l u r e s & T e st i n g ) ”

Universidad de El Salvador UES

Página 139

Propuesta Nacional de Estándar para la Reparación y Rebobinado de Motores Eléctricos

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C U R R E N T S T A TE O F S U R G E T E S T I N G I N D U C T I O N M A C H I N E S “ J o h n W i l so n B a k e r I n s t r um e nt Co m p a n y ”

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P r u e b a s E l éc t r i c a s P ar a E l D i a g n ó s t ic o D e l S i s t e m a D e A i s l am i en t o E n t re V u e l t a s D e B o b i n a s D e M o t o re s E l éc t r i co s D e M e d i a T e n s i ó n M é x i co D . F . N o v i em b r e 2 0 0 9 .

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T E C H N OT E N O . 1 6 . “ G u i d e l i n e s f o r M a i nt a i n i n g M o to r E f f i c i en c y D u r i n g Rebuilding”

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E A S A - 1 9 8 5 / 2 0 0 2 “ F a i lu r e s i n T h r ee - P h a se St a t o r W i n d i n g s . ” .

Universidad de El Salvador UES

Página 140