Medición de la tensión del eje del motor y corriente de los

Medición de la tensión del
eje del motor y corriente
de los rodamientos
con el ScopeMeter
serie 190 II de Fluke
Los impulsos de tensión de un variador
de velocidad se pueden acoplar del
estator de un motor al rotor, haciendo
que aparezca tensión en el eje del rotor.
Cuando la tensión del eje del rotor supera
la capacidad de aislamiento de la grasa
de rodamiento, se pueden producir
corrientes disruptivas (chispa), causando
Tensión del eje y
corriente de los
rodamientos
El acoplamiento capacitivo entre
el bobinado del motor y el rotor
puede crear una tensión en el
eje del motor. Por este motivo,
los rodamientos en los motores
eléctricos pueden sufrir desgaste
causado no solo por la rotación
del eje sino también por las
corrientes eléctricas que fluyen
desde el eje del motor a masa a
través de los rodamientos. Los
motores impulsados por alimentación de CA de onda senoidal
pueden tener tensiones de eje/
rodamiento a bastidor de 1 V a
2 V. Sin embargo, los motores
impulsados por las formas de
onda de conmutación rápida de
variador de velocidad pueden
tener tensiones del eje/rodamiento al bastidor de 8 V a 15 V.
Las tensiones en estos niveles
pueden superar las propiedades aislantes de la grasa
de rodamientos, y las chispas
Estriado de la pista
de rodamiento
provocado por
corriente en
el rodamiento
(fotografía cortesía
de Electro Static
Technology).
Nota de aplicación
picaduras y estriado de la pista de
rodamiento del motor, lo que puede hacer
que el motor falle de forma prematura.
Esta nota de aplicación explica cómo usar
el ScopeMeter® serie 190 II de Fluke y
una sonda de tensión del eje para medir
la tensión del eje y la corriente en los
rodamientos.
resultantes pueden causar picaduras, estriado, socavaciones y,
finalmente, el fallo prematuro de
los rodamientos y el motor.
Sonda de tensión del eje
Medir la tensión de un eje de
motor que gira rápidamente
puede resultar difícil y peligroso. La sonda de tensión
del eje ayuda a que las mediciones de la tensión del eje
sean más seguras y cómodas
ampliando el alcance, realizando
la conexión eléctrica al eje del
motor mediante una pequeña
escobilla conductora. El contacto
de referencia de la sonda está
conectado a masa en el alojamiento del motor.
Dispositivo de medición
La tensión del eje y los picos
de corriente causados por la
salida de impulsos de ancho
modulado de los variadores de
velocidad pueden ser demasiado
breves, a menudo en un rango
de medida de microsegundos.
El alto ancho de banda (hasta
Medir la tensión del eje del motor con una
sonda de tensión del eje Aegis (fotografía
cortesía de Electro Static Technology).
El ScopeMeter serie 190 II de Fluke
puede registrar y mostrar cuatro
señales al mismo tiempo.
D e l a F l u k e D i g i t a l L i b r a r y @ w w w. f l u k e . c o m / l i b r a r y
200 MHz) y la alta velocidad de
muestreo (hasta 2,5 gigamuestras/segundo) del ScopeMeter®
serie 190 II de Fluke hacen
que resulte muy adecuado para
medir tensiones y corrientes
que cambien rápidamente (muy
superior a un multímetro digital).
La activación de Connect-andView ™ muestra automáticamente
las formas de onda estables con
casi cualquier señal, mientras
que ScopeRecord™ permite
almacenar formas de onda en
la memoria para poder verlas
más adelante. Y dado que los
ScopeMeter serie 190 II pueden
registrar y mostrar cuatro señales, puede ver simultáneamente
la corriente y tensión de más de
un origen.
Resultados de la
medición
La captura de pantalla del osciloscopio muestra tres medidas
realizadas con un ScopeMeter
serie 190 II de Fluke en un motor
y variador, y se hace referencia
a ellas como tensión de modo
común y corriente.
Todas las señales se midieron
en la línea L1, L2 y L3 del variador de velocidad.
• El canal A (trazado rojo) muestra la tensión del eje del motor.
Se pueden ver claramente los
picos de las disrupciones en el
eje a través del rodamiento.
• El canal B (trazado azul)
muestra las puntas en la
corriente del modo común. Las
puntas dan una clara indicación de cuándo se produce un
pico, lo que confirma un salto
o chispa. Se presupone que
estas corrientes pasan por el
rodamiento.
La presencia de cuatro
entradas permite un estudio
más detallado de la corriente
del modo común, ya que se
puede conectar más de una
sonda de corriente.
En principio, la corriente
total a través de la línea L1, L2
y L3, conocida como corriente
sigma, debe ser igual a la
corriente medida a través de
la tierra de protección, conocida como corriente PE (por
sus siglas en inglés). Si hay
discrepancias, se presupone
que hay una fuga de corriente
por el rodamiento provocada
por un acoplamiento capacitivo parásito entre el estator
y el rotor en combinación con
corriente de circulación de
alta frecuencia. La corriente
sigma y PE son visibles en las
capturas de pantalla.
El comportamiento errático
de las chispas se puede ver
en la pantalla capturada de
la corriente sigma, que está
relacionada con la corriente en
el rodamiento.
• El canal C (trazado negro)
muestra la salida del variador
de velocidad. La calidad de
esta señal determina la eficacia del motor. Un tiempo de
aumento rápido junto con una
capacidad eléctrica alta del
estator/rotor contribuirá a las
disrupciones.
El ScopeMeter® resulta útil para
una amplia gama de pruebas
adicionales en motores y variadores, incluido el análisis de
armónicos presente en la tensión
de alimentación, con el software
incorporado de la transformada
rápida de Fourier (FFT, por sus
siglas en inglés). Dado que los
armónicos juegan un papel
importante en la eficacia del
motor, resulta útil conocer su
presencia y amplitud.
Tensión del eje, corriente del modo común y salida de variador
de velocidad mostrada en el ScopeMeter® serie 190 II de Fluke.
Corriente sigma
Corriente PE
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