Prueba a Rotor Jaula de Ardilla

Boletín mensual preparado por www.motortico.com, Costa Rica
Febrero 2013
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Prueba a Rotores Jaula de Ardilla en motores de inducción.
motor de inducción se puede explicar como un Transformador
Eléctrico, donde el primario es el Estator, y el secundario es el Rotor,
el cual está en cortocircuito y además gira. Esto permite establecer la
teoría para una prueba sencilla, pero muy potente para probar la
condición de la Jaula de Ardilla del motor de inducción.
Principio del Transformador
La figura siguiente muestra el principio básico del transformador
eléctrico: cuando se colocan bobinas en un núcleo magnético, que las
liga magnéticamente, al alimentar la bobina primaria, el flujo variable
concentrado en el núcleo induce una tensión secundaria. Esto lo
estableció Faraday en 1831, en su conocida Ley de Inducción, que dice:
el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional
a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que la
atraviesa. Nótese que esto sostiene que no hay transformadores de
corriente directa. Además, la corriente secundaria Is va de Cero a la de
Cortocircuito, y la primaria Ip la sigue, es decir: cuando la Is es Cero la
Ip es la mínima, cuando la Is es la de Cortocircuito la Ip es la máxima.
La carga representa las barras del rotor.
La figura siguiente muestra la jaula de ardilla típica del motor de
inducción, la cual se forma con las barras y los anillo extremos de
cortocircuito. No se muestra el núcleo laminado, pero éste se encarga
solamente de concentrar el campo magnético, no participa en la
conducción de corriente. La corriente se concentra en las barras
conductoras, de aluminio o cobre, según el tipo y diseño del motor.
Prueba de Growler
El nombre viene del inglés zumbador o gruñidor, ya que durante la
prueba típica se espera haga vibrar una lámina metálica. Normalmente
este se usa en armaduras de Corriente Directa, sin embargo en este
boletín se aplica a rotores jaula de ardilla de Corriente Alterna. El
principio de funcionamiento se refiere nuevamente al transformador,
ya que este consta de una bobina primaria, con un núcleo partido donde
se coloca el rotor. Cuando se alimenta con CA, y se coloca el rotor, el
campo magnético induce en las barras del rotor una tensión secundaria,
que produce a su vez la corriente. Se coloca un amperímetro analógico
en el primario del growler, el cual mostrará una caída abrupta (Mayor
al 5-10%) cuando una barra abierta pasa frente al campo magnético. Es
decir, cuando se gira 360⁰ un rotor jaula de ardilla, y la corriente
primaria se mantiene invariable, se descarta daños en la Jaula de
Ardilla. Ver figura siguiente.
El Rotor se coloca en
el espacio abierto del
núcleo,
y
un
amperímetro analógico
(Preferiblemente)
se
coloca para medir la
corriente primaria.
Pruebas en Motores armados y grandes
En motores grandes o armados, no es posible usar un Growler, que es
mayormente usado en motores pequeños. Por lo tanto, se recomienda la
prueba cuando se tengan dudas de la condición de la Jaula de Ardilla,
principalmente por alguno de los siguientes síntomas:
• Vibración no explicada por situaciones mecánicas, ni por
armónicos eléctricos.
• Problemas de arranque, con pérdida de potencia.
• Pérdida de potencia del motor una vez arrancado.
Se usa entonces unas de las fases del motor como primario del
Growler. La siguiente figura
muestra el principio de la prueba: la
corriente en la fase que se alimenta
con CA, produce un campo
magnético que enlaza el rotor, e
induce una tensión secundario, que
a su vez produce la corriente
secundaria.
Se procede a girar el rotor 360⁰
(Una vuelta completa) lentamente,
con la medición de corriente
primaria, preferiblemente con un Amperímetro Analógico. La teoría de
la prueba dice:
Cuando se de una desviación de corriente mayor al 5-10% del
promedio, es altamente sospechoso de barras o anillos rotos (abiertos).
Ante esta situación no es
recomendable armar el
motor. Ver figura.
Se recomienda hacer
circular entre 50 a
100% de la corriente
de placa por la fase
alimentada (SOLO
UNA FASE).
NOTA: Existen otras pruebas para determinar la condición de la Jaula
de Ardilla que se pueden usar en combinación con la presentada.
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