Daños en bobinados

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Daños en bobinados
Motores monofásicos
Por medio de la siguiente guía se pretende orientar al cliente hacia la determinación lo más
acertadamente posible de la falla de un motor eléctrico monofásico.
Es importante aclarar que muchas veces el motor que llega a nuestras manos puede estar
presentando varios defectos que fueron originados por una reacción en cadena iniciada a su
vez por otro problema, por lo que determinar el verdadero origen de la falla es prácticamente
imposible, sin embargo trataremos de acercarnos lo más posible a un diagnóstico correcto.
CONDENSADOR
DEFECTUOSO
MOTOR SOBRECARGADO
SOBRETENSIÓN
PICO DE TENSIÓN
CORTO ENTRE ESPIRAS
CONEXIÓN INCORRECTA
CONEXIÓN INCORRECTA
DE LOS PUENTES
UNA FASE QUEMADA
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Posibles causas de la quema de un motor monofásico
Condensador defectuoso
Cuando un condensador es defectuoso, se interrumpe el paso de corriente por el embobinado
de arranque, entonces el embobinado de trabajo en la fase inicial recibe de 3 a 4 veces su la
corriente nominal y no termina de arrancar.
Los motores (hasta 2.0 Hp en 220 V y en 1.5 hp a 110 V) generalmente poseen térmico interno,
el cual al estar colocado debidamente entre ambos embobinados interviene cortando la
corriente y salvando el motor. Para las potencias superiores ante esta situación el motor se
quemará irremediablemente a menos que no exista protección amperométrica externa.
En este caso se observará el embobinado de trabajo totalmente quemado mientras que el de
arranque permanece intacto como muestra la Foto N° 1. Este proceso no es instantáneo sino el
motor puede trabajar un par de horas antes de quemarse. Se puede observar que el rotor
denota un color azul/morado producto del calentamiento del estator (en algunos casos hasta
llega a pegarse rotor y estator) . Es normal que se funda el ventilador así como también el
capacitor.
Térmico defectuoso
El térmico defectuoso puede dejar de trabajar en dos formas diferentes:
a) Se daña el térmico y se queda abierto, en este caso el contacto se interrumpe y el motor no
vuelve a arrancar (poco frecuente).
b) Se daña el térmico y se queda cerrado, en este caso el motor quedará sin protección (más
frecuente). Al quedar sin protección el motor no se detendrá ante el aumento de temperatura,
con la consecuente quemadura de ambos embobinados como se puede apreciar en la Foto N°
3.
Motor sobrecargado
Esta falla en el caso de las bombas de agua ocurre generalmente cuando la misma trabaja
fuera de rango de operación para lo cual está diseñada (afuera de la curva).
En este caso se va a deteriorar primero el embobinado de trabajo y luego el de arranque hasta
quedar ambos totalmente fuera de operación.
Ambos embobinados presentarán un estado de total deterioro, sin embargo, el embobinado de
trabajo siempre presentará un deterioro más intenso.
En este caso el aislamiento de la ranura en la sección correspondiente al embobinado de
trabajo estará totalmente fundido, mientras que el mismo material en la sección
correspondiente al arranque estará en mejores condiciones.
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Baja de tensión (Ejemplo motor de 220V trabajando a 190 V)
En estos casos el motor perderá eficiencia aumentando las pérdidas magnéticas, el rotor pierde
velocidad y girará más lentamente, esto va a aumentar su temperatura. Esta temperatura se
transmitirá a los rodamientos. El rotor cambiará sus tolerancias debido al sobre-calentamiento y
comenzará a rozar con el estator dañando progresivamente el aislamiento de las ranuras. Es
normal que se funda el ventilador.
Dependiendo de la diferencia entre la alimentación de corriente requerida y la entregada (baja
tensión) el motor en estos casos puede durar bastante tiempo antes de quemarse y quedar
inútil.
En estos caso se podrán observar varios efectos:
a) el rotor con un color azul o morado como causa del calentamiento.
b) los rodamientos parcial o totalmente deteriorados. Esto dependerá del tiempo que se tenga
el motor en estas condiciones (el calentamiento de los mismos hace que pierdan la materia
grasa y se produzca el desgaste por rozamiento hasta quedar inutilizables).
c) El estator con rastros de contacto con el rotor y dependiendo del tiempo en que se mantenga
el motor en esta condición se podrá observar deterioro parcial en el aislamiento de las ranuras.
d) Por lo general el ventilador se derrite como efecto de las altas temperaturas que transmitirá
el eje.
Sobre tensión (Ejemplo motor de 220V trabajando a 240 V)
Ocurrirá un incremento en la temperatura del estator y por lo tanto se deteriorará el aislamiento.
Se quemarán ambos embobinados, pero el de trabajo se deteriorará más intensamente.
En estos casos se podrán observar varios efectos:
a) Se observará el aislamiento de las ranuras totalmente fundido.
b) Ambos embobinados totalmente deteriorados observándose siempre en peor estado el
embobinado de trabajo.
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Pico de tensión
Por lo general los picos de tensión duran pocas décimas de segundo por lo tanto no afectan los
motores monofásicos, en el caso de que ocurra se observarán los mismos efectos de la sobre
tensión. Existe otro tipo de pico de tensión originado por una descarga eléctrica de tipo
atmosférico, en ese caso se notará el motor deteriorado en un punto localizado el cual no es
repetitivo.
Es importante mencionar que las fallas por picos de tensión no son muy comunes, pues lo
sistemas suelen estar aterrados evitando así el daño a los equipos.
Rodamientos defectuosos
En este caso el recalentamiento ocurrirá en el estator y se van a deteriorar los embobinados de
arranque y trabajo.
Para identificar que los rodamientos no se hayan deteriorado por causa del calentamiento
excesivo en el eje habrá que observar el estado en que se encuentre el rotor, pues si el origen
de la sobre temperatura fuese el rotor se notaría color azul o morado en su superficie.
Corto entre Espiras
Este defecto por lo general ocurre por fallas localizadas en el aislamiento o por defectos en el
hilo de cobre utilizado para armar cualquiera de los embobinados, puede ocurrir en cualquier
zona.
Son bastante fáciles de identificar, pues la falla es muy localizada y puntual. Se verá una zona
negra (quemada) y el resto del embobinado en perfecto estado.
Problemas por Conexión Incorrecta
Se incluye este tipo de problemas, pues, es muy frecuente tener en los Centros de Servicio
motores quemados como resultado de una mala conexión sobre todo en los mercados a 60 Hz
en donde los motores predispuestos en doble voltaje son muy frecuentes.
a) Motor diseñado para 110 V que recibe 220V: en este caso se va a quemar totalmente el
embobinado de trabajo, mientras que el embobinado de arranque quedará intacto, así como el
resto de los componentes del motor. La velocidad del deterioro del motor es muy rápida
(aproximadamente 10 segundos) y generalmente suele verse un color negro más.
b) Motor diseñado para 220 V que recibe 110V : en este caso se notará un incremento en la
corriente absorbida de aproximadamente un 30%, bajan las revoluciones del motor
aproximadamente al 50%. En este caso se recalienta lentamente tanto el embobinado de
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trabajo como el rotor, este en un periodo de aproximadamente 30 minutos dañará el ventilador
y el mismo condensador (Foto N° 12 y 13)
c) Motor diseñado en doble voltaje 110/220V, predispuesto para 110 V y que recibe 220 V: Hay
que tener en cuenta que los motores en doble voltaje no cuentan con protección térmica, por lo
tanto a menos que el equipo este instalado con protección externa se quemará
irremediablemente.
d) Conexión incorrecta de los puentes: En los motores monofásicos generalmente existe una
bornera especial de conexión rápida cuya conexión se realiza según las instrucciones,
frecuentemente los mismos están sujetos a malas conexiones. En este caso lo que puede
ocurrir es que en vez de conectarse debidamente ambos cables o arriba o bien abajo, sólo se
conecte uno arriba y el otro abajo. en ese caso se quemará solo una parte del embobinado de
trabajo.
Se observa solo uno de los lados del embobinado quemado y el resto del motor quedará
intacto.
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