Diagnóstico de fallas eléctricas en motores de CA

Dispositivos

Equilibrador portátil y analizador de vibraciones Balanset-1A

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Piezas

Sensor de vibración

$107.29 El precio original era: $107.29.$83.45El precio actual es: $83.45.

Piezas

Sensor óptico (Tacómetro láser)

$147.82 El precio original era: $147.82.$107.29El precio actual es: $107.29.

Dispositivos

Balanset-4

$8,110.01

Piezas

Pie Magnético Tamaño-60-kgf

$54.84

Piezas

Cinta reflectante

$11.92

Dispositivos

Equilibrador dinámico "Balanset-1A" OEM

$2,068.33 El precio original era: $2,068.33.$1,788.18El precio actual es: $1,788.18.

1. Introducción: Fallas eléctricas como fuente de vibración

Mientras análisis de vibraciones Generalmente se asocia con fallas mecánicas como desequilibrar y defectos de los cojinetesTambién es una herramienta muy potente para detectar problemas en motores de inducción de CA. Las fallas eléctricas generan fuerzas magnéticas pulsantes que hacen vibrar el estator y el rotor del motor. Estas vibraciones se transmiten a través de la carcasa del motor y pueden ser detectadas por un... acelerómetro.

La clave para diagnosticar fallas eléctricas es buscar patrones específicos en frecuencias relacionadas con la frecuencia de la línea eléctrica (50 o 60 Hz) y la cantidad de polos del motor.

2. Fallas del estator

Problemas en el estator, como hierro suelto, bobinas sueltas o laminaciones en cortocircuito, pueden provocar que el estator se vuelva excéntrico o se deforme. Esto genera un campo magnético irregular.

• Firma de vibración: El indicador principal de una falla del estator es un pico de vibración de alta amplitud en 2X la frecuencia de línea (2xFL)Para un motor de 60 Hz, esto es 120 Hz (7200 CPM). Para un motor de 50 Hz, esto es 100 Hz (6000 CPM).
• Características: Este pico de 2xFL suele tener una amplitud muy constante y no es sensible a la carga del motor. La vibración suele ser máxima en la dirección de las patas de montaje del estator.

3. Fallos del rotor (barras del rotor rotas)

Las barras de rotor agrietadas o rotas son un modo de fallo común en los motores de inducción de CA. Cuando una barra se rompe, interrumpe el flujo de corriente en el rotor, lo que provoca un calentamiento localizado y un par pulsante.

• Firma de vibración: La señal clásica de problemas en la barra del rotor es bandas laterales de frecuencia de paso de polo (FP) alrededor de la velocidad de carrera (1X) pico y sus armónicos.
• Frecuencia de paso de polos (FP): Esta es la velocidad a la que el rotor se desliza por el campo magnético giratorio del estator. Se calcula como: FP = Número de polos × Frecuencia de deslizamientoLa frecuencia de deslizamiento es la diferencia entre la velocidad sincrónica del campo magnético y la velocidad de funcionamiento real del rotor.
• Características: Busque un pico 1X con dos bandas laterales claras, una en (1X + FP) y otra en (1X – FP). A medida que el daño del rotor se agrava, también podrían observarse bandas laterales alrededor de los armónicos 2X y 3X. A diferencia de los problemas del estator, esta señal es muy sensible a la carga. Las bandas laterales aumentarán en amplitud a medida que aumenta la carga del motor y podrían desaparecer por completo en vacío.

4. Entrehierro excéntrico

El entrehierro es la pequeña holgura entre el rotor y el estator. Si esta holgura no es uniforme en todo su perímetro, crea una fuerza magnética desequilibrada, lo que obliga al rotor a vibrar.

• Excentricidad estática: El rotor está centrado en los cojinetes, pero el núcleo del estator presenta una forma ovalada. El punto más estrecho del entrehierro está fijo en el espacio.
• Excentricidad dinámica: El rotor en sí no es circular, por lo que el punto más estrecho del entrehierro gira con el rotor.
• Firma de vibración: Ambos tipos de excentricidad producen bandas laterales de frecuencia de paso de polo (FP) alrededor del pico de frecuencia de línea 2X (2xFL). En casos severos, se puede observar un patrón complejo de bandas laterales en 2xFL ± FP, así como bandas laterales alrededor de los armónicos de velocidad de funcionamiento.

5. Confirmación y mejores prácticas

• Espectro de alta resolución: El diagnóstico de fallas eléctricas requiere un sistema de alta resolución. Espectro FFT para separar claramente los armónicos de velocidad de funcionamiento de los armónicos de frecuencia de línea y sus bandas laterales.
• La carga es crítica: En el caso de problemas con la barra del rotor, el motor *debe* estar bajo una carga significativa (normalmente >75%) para que el defecto sea visible.
• Confirmar con otras tecnologías: Las fallas eléctricas se pueden confirmar utilizando otras tecnologías como el análisis de corriente del motor (MCA) o la termografía infrarroja, que puede detectar el calentamiento localizado causado por barras de rotor rotas o laminaciones en cortocircuito.

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