¿Qué es la frecuencia de deslizamiento? Parámetro de diagnóstico del motor • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, desbrozadoras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores. ¿Qué es la frecuencia de deslizamiento? Parámetro de diagnóstico del motor • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, desbrozadoras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores.

¿Qué es la frecuencia de deslizamiento? Parámetro de diagnóstico del motor

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Comprensión de la frecuencia de deslizamiento en los motores de inducción

Definición: ¿Qué es la frecuencia de deslizamiento?

Frecuencia de deslizamiento La frecuencia de deslizamiento es la diferencia entre la velocidad síncrona (la velocidad del campo magnético giratorio) y la velocidad real del rotor en un motor de inducción, expresada en Hz. Representa la rapidez con la que el campo magnético se desliza sobre los conductores del rotor, induciendo la corriente que genera el par motor. La frecuencia de deslizamiento es fundamental para el funcionamiento del motor de inducción y de vital importancia en el diagnóstico del motor, ya que determina el espaciado de las bandas laterales en las señales de vibración y corriente. defectos de la barra del rotor.

La frecuencia de deslizamiento suele estar entre 0,5 y 3 Hz para motores con carga normal, aumentando con la carga y proporcionando una medida indirecta de la carga del motor. Comprender la frecuencia de deslizamiento es esencial para interpretar el comportamiento del motor. vibración espectros y diagnóstico de fallas electromagnéticas.

Cómo funciona el deslizamiento en los motores de inducción

El principio de inducción

Los motores de inducción funcionan mediante inducción electromagnética:

  1. Los devanados del estátor crean un campo magnético rotatorio a velocidad síncrona.
  2. El campo magnético gira ligeramente más rápido que el rotor.
  3. El movimiento relativo entre las barras del campo y del rotor induce corriente en el rotor.
  4. La corriente inducida crea un campo magnético en el rotor.
  5. La interacción entre los campos del estátor y del rotor produce par motor
  6. Punto clave: Si el rotor alcanzara la velocidad síncrona, no habría movimiento relativo, ni inducción, ni par motor.

¿Por qué es necesario el deslizamiento?

  • Para que se produzca la inducción, el rotor debe girar a una velocidad inferior a la síncrona.
  • A mayor deslizamiento, mayor corriente inducida y mayor par motor producido.
  • Sin carga: deslizamiento mínimo (~1%)
  • A plena carga: mayor deslizamiento (típico 3-5%)
  • El deslizamiento permite que el motor ajuste automáticamente el par a la carga.

Cálculo de la frecuencia de deslizamiento

Fórmula

  • fs = (Nsync – Nactual) / 60
  • Donde fs = frecuencia de deslizamiento (Hz)
  • Nsync = velocidad síncrona (RPM)
  • Nactual = velocidad real del rotor (RPM)

Alternativa utilizando el porcentaje de deslizamiento

  • Deslizamiento (%) = [(Nsync – Nactual) / Nsync] × 100
  • fs = (Slip% × Nsync) / 6000

Ejemplos

Motor de 4 polos y 60 Hz en vacío

  • Nsync = 1800 RPM
  • Nactual = 1795 RPM (carga ligera)
  • fs = (1800 – 1795) / 60 = 0,083 Hz
  • Deslizamiento = 0,3%

El mismo motor a plena carga

  • Nsync = 1800 RPM
  • Velocidad real = 1750 RPM (velocidad nominal)
  • fs = (1800 – 1750) / 60 = 0,833 Hz
  • Deslizamiento = 2,8%

Motor de 2 polos, 50 Hz

  • Nsync = 3000 RPM
  • Nactual = 2950 RPM
  • fs = (3000 – 2950) / 60 = 0,833 Hz
  • Deslizamiento = 1,7%

Frecuencia de deslizamiento en el diagnóstico de vibraciones

Espaciado de bandas laterales para defectos en la barra del rotor

El uso diagnóstico más importante de la frecuencia de deslizamientos:

  • Patrón: Bandas laterales en torno a 1× la velocidad de funcionamiento a ±fs, ±2fs, ±3fs
  • Ejemplo: Motor de 1750 RPM (29,2 Hz) con fs = 0,83 Hz
  • Bandas laterales en: 28,4 Hz, 29,2 Hz, 30,0 Hz, 27,5 Hz, 30,8 Hz, etc.
  • Diagnóstico: Estas bandas laterales indican barras del rotor rotas o agrietadas.
  • Amplitud: La amplitud de la banda lateral indica el número y la gravedad de las barras rotas.

Análisis de firma actual

En los espectros de corriente del motor:

  • Los defectos en las barras del rotor generan bandas laterales alrededor de la frecuencia de línea.
  • Patrón: fline ± 2fs (nota: frecuencia de deslizamiento 2×, no 1×)
  • Para un motor de 60 Hz con un deslizamiento de 1 Hz: bandas laterales de 58 Hz y 62 Hz.
  • Confirma el diagnóstico de la barra del rotor a partir de la vibración.

Deslizamiento como indicador de carga

El deslizamiento varía con la carga.

  • Sin carga: Deslizamiento de 0,2-1% (0,1-0,5 Hz para motores típicos)
  • Media carga: 1-2% deslizamiento (0,5-1,0 Hz)
  • Carga completa: 2-5% deslizamiento (1-2,5 Hz)
  • Sobrecarga: > Deslizamiento 5% (> 2,5 Hz)
  • A partir de: 100% deslizamiento (frecuencia de deslizamiento = frecuencia de línea)

Utilización de la tabla deslizante para evaluar la carga

  • Mida con precisión la velocidad real del motor.
  • Calcular el deslizamiento a partir de la diferencia de velocidad síncrona
  • Comparar con el deslizamiento nominal a plena carga indicado en la placa de características.
  • Porcentaje estimado de carga motora
  • Útil cuando no se dispone de medición directa de potencia.

Factores que afectan al deslizamiento

Factores de diseño

  • Resistencia del rotor: Mayor resistencia = mayor deslizamiento
  • Clase de diseño de motores: El diseño NEMA afecta las características de deslizamiento
  • Voltaje: Un voltaje menor aumenta el deslizamiento para una carga determinada.

Condiciones de funcionamiento

  • Par de carga: Determinante principal del deslizamiento
  • Voltaje de suministro: La subtensión aumenta el deslizamiento
  • Variación de frecuencia: Las variaciones en la frecuencia de suministro afectan al deslizamiento
  • Temperatura: El calentamiento del rotor aumenta la resistencia, incrementando el deslizamiento

Estado del motor

  • Las barras del rotor rotas aumentan el deslizamiento (menor producción de par efectiva).
  • Los problemas en el devanado del estátor pueden afectar al deslizamiento.
  • Los problemas en los rodamientos que aumentan la fricción incrementan ligeramente el deslizamiento.

Métodos de medición

Medición directa de velocidad

  • Utilice tacómetro o estroboscópico para medir las RPM reales
  • Conozca la velocidad síncrona a partir de la placa de características del motor (polos y frecuencia).
  • Calcular el deslizamiento: fs = (Nsync – Nactual) / 60
  • Método más preciso

Del espectro vibracional

  • Identificar con precisión el pico de velocidad de carrera 1×.
  • Calcula la velocidad de carrera a partir de 1 × frecuencia
  • Determinar el deslizamiento a partir de la diferencia de velocidad síncrona
  • Requiere FFT de alta resolución.

Desde el espaciado de la banda lateral

  • Si hay defectos en las barras del rotor, se presentan bandas laterales.
  • Mide el espacio entre las bandas laterales
  • Espaciado = frecuencia de deslizamiento directamente
  • Es práctico, pero requiere que exista un defecto.

Uso práctico en el diagnóstico

Valores de deslizamiento normales

  • Documentar el deslizamiento de referencia a diferentes cargas para cada motor
  • Carga máxima típica: 1-3% (comprobar placa de identificación)
  • El deslizamiento superior al valor nominal puede indicar sobrecarga o problema del motor.
  • Deslizar < lo esperado con una carga determinada puede indicar una falla eléctrica

Indicadores de deslizamiento anormal

  • Deslizamiento excesivo: Motor sobrecargado, barras del rotor rotas, alta resistencia del rotor
  • Deslizamiento variable: fluctuaciones de carga, inestabilidad del suministro eléctrico
  • Deslizamiento bajo bajo carga: Posible problema del estátor, problema de voltaje

La frecuencia de deslizamiento es fundamental para el funcionamiento y el diagnóstico de los motores de inducción. Como espaciado de bandas laterales para la detección de defectos en las barras del rotor e indicador de la carga del motor, la frecuencia de deslizamiento proporciona información esencial para la evaluación de su estado. La determinación precisa de la frecuencia de deslizamiento permite una correcta interpretación de las vibraciones y la corriente del motor, distinguiendo el funcionamiento normal de las condiciones de fallo.

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