03- Mediciones y pruebas para el diagnóstico de un motor trifásico.

MANTENIMIENTO DE MOTORES ELÉCTRICOS
CODIGO: EE5060
TALLER N° 03
“MEDICIONES Y PRUEBAS PARA EL
DIAGNÓSTICO DE UN MOTOR TRIFÁSICO.”
Usca Quispe Carlos Abel
Alvarado Mamani Saul
Alumno (os):
Polanco Callata Andrés
Juárez Arapa Edward
Grupo
Semestre
Fecha de entrega
:
:
:
Profesor:
Dimas Zegarra Tejada
Hora:
Nota:
MME-2012-1
2013-1
Nro. DD-106
Guía de Taller
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I. OBJETIVOS:
Realiza pruebas a motor trifásico para diagnosticar estado de funcionamiento.
Planificar, analizar, diagnosticar y mantener operativo a motores eléctricos de corriente alterna.
Aplicar normas de seguridad en los trabajos de mantenimiento de máquinas eléctricas.



II. RECURSOS:
Gestionar los recursos (Equipos, instrumentos e insumos), para realizar la tarea de mantenimiento,
llenando el formato con lo requerido.
CONTROL
ITEM
DESCRIPCIÓN
UND.
CANT.
1
mego metro
pieza
1
x
2
multímetro
pieza
1
x
3
extensión
pieza
1
x
4
motor
pieza
1
x
ENT.
DEV
OBSERVACIONES
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
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III. FUNDAMENTO TEÓRICO:
UTILIDAD DE LOS DATOS DE PLACA PARA UNA MEJOR INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE MOTORES ELECTRICOS.
i) Generalidades:
Las placas de datos o de identificación de los motores suministran una gran cantidad de
información útil sobre diseño y mantenimiento. Esta información es particularmente valiosa para
los instaladores y el personal electrotécnico de la planta, encargado del mantenimiento y remplazo
de los motores existentes. Durante la instalación, mantenimiento o remplazo, la información sobre
la placa es de máxima importancia para la ejecución rápida y correcta del trabajo.
En la publicación NEMA MG1, sección 10.38, se expresa que la siguiente información principal
debe estar grabada en la identificación de todo motor eléctrico:
ii) Datos de Placa:
a. Número de serie SER NO: Es el número exclusivo de cada motor o diseño para su
identificación, ENCASO de que sea necesario ponerse en comunicación con el fabricante.
b. Tipo TYPE: Combinación de letras, números o ambos, seleccionados por el fabricante para
identificar el tipo de carcasa y de cualquier modificación importante en ella. Es necesario
tener el sistema de claves del fabricante para entender este dato.
c.
Número de modelo MODEL: Datos adicionales de identificación del fabricante.
d. Potencia HP: La potencia nominal (hp) es la que desarrollada el motor en su eje cuando
se aplican el voltaje y frecuencias nominales en los terminales del motor, con un factor de
servicio de 1,0.
e. Armazón FRAME: La designación del tamaño de la armazón es para identificar las
dimensiones del motor. Si se trata de una armazón normalizada por NEMA incluye las
dimensiones para montaje, con lo cual no se requieren los dibujos de fabricante.6.- Factor
de servicio SV FACTOR: Los factores de servicio más comunes son de 1.0 a 1.15. Un
factor de 1.0 significa que no debe demandarse que el motor entregue más potencia que la
nominal, si se quiere evitar daño al aislamiento. Con uno de 1.15 (o cualquiera mayor de
1.0), el motor puede hacerse trabajar hasta una potencia igual a la nominal multiplicada
por el factor de servicio sin que ocurra daños al aislamiento. Sin embargo, debe tenerse
presente que el funcionamiento continuo dentro del intervalo del factor de servicio hará
que se reduzca la duración esperada del sistema de aislamiento.
f.
Amperaje AMPS: Indica la intensidad de la corriente que toma el motor al voltaje y
frecuencia nominales, cuando funciona a plena carga (corriente nominal).
g. Voltaje VOLTS: Valor de la tensión de diseño del motor, que debe ser la medida en las
terminales del motor, y no la de la línea.
h. Clase de aislamiento INSUL: Se indica la clase de aislamiento utilizados en el devanado
del estator. Son sustancias aislantes sometidas a pruebas para determinar su duración al
exponerlas a temperaturas predeterminadas.
Aislamiento clase “B” hasta 130ºC
Aislamiento clase “F” hasta 155ºC
Aislamiento clase “H” hasta 180ºC
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i.
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Velocidad RPM o min-1: Es la velocidad de rotación (rpm) del eje del motor cuando se
entrega la potencia nominal a la máquina impulsada, con el voltaje y la frecuencia
nominales aplicados a los terminales del motor (velocidad nominal).
j.
Frecuencia HERTZ: Es la frecuencia eléctrica (Hz) del sistema de suministro para la cual
está diseñado el motor. Posiblemente ésta también funcione con otras frecuencias, pero se
alteraría su funcionamiento y podría sufrir daños.
k.
Servicio DUTY: En este espacio se graba la indicación “intermitente” o “continuo”. Esta
última significa que el motor puede funcionar las 24 horas los 365 días del año, durante
muchos años. Si es “intermitente” se indica el periodo de trabajo, lo cual significa que el
motor puede operar a plena carga durante ese tiempo. Una vez transcurrido éste, hay que
parar el motor y esperar a que enfríe antes de que arranque de nuevo.
l.
Temperatura ambiente ºC: Es la temperatura ambiente máxima (ºC) a la cual el motor
puede desarrollar su potencia nominal sin peligro. Si la temperatura ambiente es mayor
que la señalada, hay que reducir la potencia de salida del motor apara evitar daños al
sistema de aislamiento.
VIDA UTIL Y CALENTAMIENTO DE LOS ASILANTES
Los métodos empleados para clasificar los aislantes de motores están especificados por varias normas,
por ejemplo de la ASTM (American Society for Testing and Materials) , el IEEE (Institute of Electrical
and Electrinic Engineers), etc.
En general, la duración o vida útil (U) de un material se determina conforme a la ecuación lineal:
donde:
U = duración o vida útil en horas
T = temperatura en ºC
a = constante
b = constante
log U = a + b(1/T)
Los valores de las constantes a y b se determinan por medio de valores experimentales de U y T,
cuya gráfica es una línea recta, como se muestra en la siguiente figura.
100000
90000
80000
70000
60000
50000
40000
30000
20000
VIDA UTIL (horas)
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
120
140
160
180
200
220
TEMPERATURA (°C)
240
260
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ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR
Además de considerar un valor máximo para la temperatura de ambiente a la que se va a operar el
motor, el diseñador también tiene presente la máxima altitud (o altura sobre el nivel del mar) a la que
funcionará, y que se supone de 1000m.
A alturas mayores a 1000m la densidad del aire se reduce considerablemente, lo cual se acompaña de
un decremento de su capacidad enfriante, por lo tanto de una mayor elevación de temperatura (ET)
del propio aire de enfriamiento y de las diversas partes que configuran el motor.
Cálculo de la elevación de la temperatura corregida de un motor en función de la densidad del aire:
IV. METODOLOGÍA PARA EL DESARROLLO DE LA TAREA:
La tarea se realizará en equipo y el desarrollo deberá ser de la siguiente manera:
Nr.
Etapa
Recomendaciones para la ejecución
Observaciones
Información
Todos los integrantes deben informarse por igual
sobre la tarea
Intercambiar opiniones y si existe
alguna duda consultar con el profesor
2
Organización y
distribución de tareas
Los encargados pueden ser:

Responsable del equipo

Observador del desempeño

Responsable del informe y la auto evaluación.

Responsable de disciplina y seguridad
El grupo decidirá la tarea central de cada
integrante y planificará el tiempo de ejecución.
Informar al profesor para el inicio de
la tarea y para las recomendaciones
de tiempo.
3
Ejecución de la tarea, y
Realización de la tarea de acuerdo a las
observación del
instrucciones y del observador del desempeño.
desempeño
Realizar las anotaciones
correspondientes por el responsable
del informe y debe entregarse
terminada la tarea.
4
Realización del informe
y de la Auto evaluación Realizar el informe por los participantes y la
del trabajo realizado y Auto evaluación por el grupo, de los resultados del
del logro de los
trabajo.
objetivos previstos.
Ordenar las herramientas y el
equipo.
Presentar el trabajo, el informe y la
auto evaluación al profesor.
1
V. ANÁLISIS DE TRABAJO SEGURO:
Analizar los pasos de la actividad a realizar y llenar el formato siguiente:
El formato deberá ser visado por el profesor antes de iniciar la actividad.
MME-2012-1
ATS
MME-2012-1
VI. PROCEDIMIENTO
Identificar las características del motor tomando Datos de Placa
Completar el siguiente cuadro en función de los datos de placa del motor respectivo
CARACTERISTICAS DEL MOTOR
MOTOR DE PRUEBA Nº
VELOCIDAD (RPM)
MARCA
FACTOR DE POTENCIA(COS)
MODELO
AISLAMIENTO
FRAME
IP
POTENCIA (KW) (CV) (HP)
NÚMERO DE CABLES
TENSIONES
CORRIENTES NOMINALES
CONEXIONES
FRECUENCIA
Revisión externa del motor
Necesidad de reparación
Necesidad de limpieza
Necesidad de reemplazo
Necesidad de ajuste
OK
Chequear la columna que indica la
condición de la unidad o que problema
existe
Necesidad de lubricación
INSPECCIÓN DE PREVENCIÓN DE MANTENIMIENTO
OBSERVACIONES
1.- MOTOR ELECTRICO
Aspecto
Base de pernos
Giro libre del rotor
Estado del eje del motor
Estado Canal Chavetero
Ventilador
Tapa de ventilador
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Tapas o escudos, del motor
Bornera
Estado de terminales
Continuidad de bobinas
Análisis del resultado de la inspección:
Realice las siguientes pruebas de diagnóstico al motor siguiendo el procedimiento.
Pruebas de medición de aislamiento:
TEMPERATURA AMBIENTE
Medición de aislamiento. Referencia Norma IEEE 43-2000
BOBINA
TENSIÓN DE ENSAYO

BOBINA
TENSIÓN DE ENSAYO

1
500V
1.05TΩ
4
500V
302 GΩ
2
500V
258GΩ
5
500V
233 GΩ
3
500V
281GΩ
6
500V
360 GΩ
Interpretación y análisis del resultado:
FOTO reconocimiento de bobinas
FOTO medición de bobinas
Medición de Índice de Absorción Dieléctrica y medición de Índice de Polarización. Referencia Norma
IEEE 43-2000
MEDICIÓN
TENSIÓN DE
ENSAYO
DAI
PI
BOBINA 1-2-3 CONTRA MASA
250* V
1.17
2.07
Interpretación y análisis del resultado:
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Espiras en cortocircuito en una o más bobinas
Esto puede ocurrir cuando más de una espira hace contacto
con el núcleo, con lo cual, además de una falla a tierra, se
tiene un cortocircuito entre espiras; esto produce
calentamiento excesivo y destruye con rapidez el aislamiento.
La falla puede ocurrir también sin que haya contacto con el
núcleo, como se observa en la figura de al lado cuando dos
bobinas contiguas pierden su aislamiento.
Medida de la resistencia de bobinas utilizando un Puente Whetstone.
BOBINA

VºBº
BOBINA

VºBº
Interpretación y análisis del resultado:
Ensayos y pruebas para puesta en marcha del motor trifásico
¡Atención Riesgo Eléctrico!
Ensayo del rotor “Jaula de Ardilla” mediante el uso de tensión monofásica
Alimente el motor con un voltaje monofásico reducido e insertando un amperímetro en el circuito.
Si la lectura del amperímetro tiene variaciones considerables cuando se hace girar lentamente en
forma manual, es muy probable que las barras del rotor estén parcialmente abiertas o haya un
contacto defectuoso entre barras y aros de extremo.
Interpretación y análisis del resultado:
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Prueba en vacío del motor.
Una prueba muy eficaz para verificar el estado general de un motor, sobre todo después de que ha
sido sometido a una reparación, consiste en hacerlo funcionar sin carga observando los siguientes
puntos:
La intensidad de la corriente de magnetización de un motor de inducción, comparada con la de una
corriente de plena carga, varía según la capacidad del motor y el número de polos.
Precauciones para realizar la prueba en vacío:
1.- Conectar correctamente el motor a los terminales del CCM.
2.- Aislar correctamente los terminales del motor.
PRIMER ARRANQUE (sólo unos segundos)
Dirección de la rotación (Vista desde el eje)
CW
CCW
¿Se producen ruidos anormales?
SI
NO
OBSERVACIONES:
DESDE:
SEGUNDO ARRANQUE
¿Se producen ruidos anormales?
SI
NO
DESDE:
¿Vibra la máquina?
SI
NO
DONDE / COMO:
Nivel de vibración de cojinete
L. ACOPLE
Funcionamiento
mm/s - RMS
BIEN
SE DETIENE
L. VENT.
mm/s - RMS
¿POR QUE?
VALORES A REGIMEN PERMANENTE
F
(Hz.)
IUARRANQUE
L1-L2 - UL1-N
(A)
(V)
UL1-L2U-L2-L3
UL1-N
(V)
(V)
UL2-L3
UL1-L3
(V)
(V)
UL1-L3
(V)
IL1
(A)
IL2
(A)
I-L3
(A)
P
(W)
UL1-L2
S - UL1-N
(VA)
(V)
U
CosL2-L3
Φ
(V)
THD-V
THD-V
(%)
(%)
THD-I
(%)
RPM
T°ROD. ACOPLE
(°C)
T°ROD. VENT.
(°C)
Velocidad sea la correcta, corresponde a los datos de placa
Vibración excesiva
SI
NO
SI
NO
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Ruido excesivo anormal
Calentamiento del motor
Corriente excesiva
Corrientes desbalanceadas
SI
NO
SI
NO
SI
NO
SI
NO
VII. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES ACERCA DEL ESTADO DEL MOTOR.
(utilice los datos de los ensayos y practicas realizadas en el taller)
OBSERVACIONES:
El motor no cuenta con placa de datos.
Los terminales de algunas bobinas no cuentan con orejeras.
Los motores que usamos en el laboratorio fueron ensamblados por alumnos.
ASIGNACIÓN DE RESPONSABILIDADES
El grupo decidirá la tarea central de cada integrante y planificará el tiempo de ejecución.
Informar al profesor para el inicio de la tarea y para las recomendaciones de tiempo.
NOMBRE DEL ALUMNO
Usca Quispe Carlos Abel
Alvarado Mamani Saul
RESPONSABILIDADES ASIGNADAS DENTRO DEL GRUPO
RESPONSABLE DE EQUIPO
OBSERVADOR DE DESEMPEÑO
RESPONSABLE DE DISCIPLINA Y SEGURIDAD
Polanco Callata Andres
RESPONSABLE DE TOMA DE DATOS, INFORME Y AUTOEVALUACIÓN
AUTOEVALUACIÓN DEL TRABAJO DEL EQUIPO
La autoevaluación permite desarrollar una opinión crítica sobre el desempeño de cada integrante
y del equipo .Realizar la evaluación entre los integrantes con objetividad y seriedad. El profesor
observará críticamente las opiniones y lo contrastará con el desempeño real.
Marcar con un aspa según lo solicitado en la escala de 1 a 4
3
4
TRABAJA EFICAZMENTE
EN EQUIPO
2
ASUME EL ROL
ASIGNADO POR EL
GRUPO
RESPONSABLEMENTE
MANTIENE LA
DISCIPLINA DENTRO
DEL GRUPO
APORTA PARA EL
LOGRO DE LOS
OBJETIVOS
INTEGRANTE DEL GRUPO
ESCUCHA Y RESPETA
LAS OPINIONES DE LOS
DEMÁS
1
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
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