Aplicaciones de la termografía para resolver problemas en motores y variadores

Las cámaras termográficas con tecnología infrarroja son de gran ayuda para solucionar fallas en motores y supervisar sus condiciones de operación en el mantenimiento preventivo en plantas de fabricación, comerciales y generadoras de energía.

Esto debido a que las imágenes infrarrojas muestran de forma gráfica la marca de calor de un motor y proporcionan mucha información acerca de su estado. Esto es importante ya que las condiciones de los motores tienen un papel vital en el mantenimiento del funcionamiento en las plantas y los costos de operación.  

En este artículo te hablaremos sobre cómo los productos Fluke te serán de utilidad al revisar tus motores y variadores.

Contenidos de este artículo:

Escaneo con productos de termografía Fluke
Síntomas de una falla en motores
Principales causas de patrones térmicos anormales

Escaneo con productos de termografía Fluke

Para el diseño de los perfiles de calor en motores, hay que iniciar capturando imágenes infrarrojas de buena calidad cuando estos se encuentran en funcionamiento durante condiciones de operación normales, proporcionando mediciones que posteriormente servirán como referencias de la temperatura de cada uno de los componentes.

Una cámara infrarroja es capaz de captar las temperaturas de cada uno de los componentes críticos:  

• Motor
• Acoplamiento de ejes
• Rodamientos del motor y los ejes
• Caja de cambios

Al trabajar con cargas eléctricas bajas, las primeras indicaciones de una falla suelen ser sumamente sutiles. Por lo que aconsejamos un mínimo del 40% de la carga de diseño (estándar NFPA 70B de la National Fire Protection Association) y, entre mayor sea la carga, mejor será.

Al inspeccionar situaciones de baja carga, es importante revisar y tomar nota de todos los posibles problemas, aunque únicamente reflejen una pequeña diferencia de temperatura. Conforme vaya incrementando la carga, la temperatura también aumentará y en caso de haber una falla será evidente por las grandes diferencias de temperatura con cargas mayores.

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Síntomas de una falla en motores

Una cámara infrarroja no cuenta con la capacidad de observar el estado interno de un motor, pero puede ayudarnos proporcionando información sobre la temperatura de su superficie exterior, que es un indicador de la temperatura interna. Conforme el calor al interior del motor aumente, la temperatura exterior también irá incrementándose.

Cuando un motor se sobrecalienta, las bobinas suelen deteriorarse con rapidez. De hecho, cada incremento de 10 °C en los devanados de un motor por encima de su temperatura de trabajo nominal disminuye considerablemente la vida del aislamiento de sus devanados, hasta en un 50 %, aun si este sobrecalentamiento es temporal.

Cuando una lectura de temperatura en medio del alojamiento del motor presenta un incremento fuera de lo normal, una imagen térmica del mismo nos indicará el lugar exacto en el que reside este incremento de temperatura: en los devanados, rodamientos o acoplamiento.

Principales causas de patrones térmicos anormales

Existen 3 factores que pueden ser los causantes de irregularidades:

1. Superficies de contacto con resistencia alta: Esto ocurre en el contacto de una conexión o los interruptores, y por lo regular se calienta más en la parte con una mayor resistencia, así como una menor temperatura conforme se aleja de dicho lugar.

2. Desequilibrios de carga: Aparecen igual de calientes en la fase o la parte del circuito que está mal dimensionado / sobrecargado ya sean normales o fuera de especificaciones. Presentan un patrón parecido a los desequilibrios de armónicos. Si el conductor entero se encuentra caliente, puede ser debido a que se encuentra incorrectamente dimensionado o sobrecargado. En estos casos hay que comprobar la carga nominal y la real para averiguar cuál de las dos es la que está causando el problema.

3. Componentes con fallos: Por lo general parecen tener una temperatura más baja que los que funcionan correctamente. En el circuito de un motor pueden generar una condición monofásica y daños sumamente costosos para el motor.

Contar con rutas de inspección regulares con imágenes térmicas de todas las combinaciones críticas de motor/variador y mantener un registro de ellas como referencia será sumamente útil para determinar si un punto caliente es inusual o no, y te ayudarán al verificar la efectividad de las reparaciones realizadas.

Esperamos que este artículo te sea de utilidad para sacar el máximo provecho de tus herramientas Fluke. Realiza excelentes mediciones en campo y cuenta con datos precisos que te ayuden a ser más eficiente.

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