CURSO DE MOTORES TRADUCIDO.docx

Análisis de fallas de causa raíz

Este libro fue desarrollado para ayudar a los técnicos de motores eléctricos Y los ingenieros evitan fallas repetidas porque el La causa raíz del fallo nunca fue determinada. Existen Numerosas razones para no perseguir la causa real de la Incluyendo: • Falta de tiempo. • No entender el costo total. • Falta de experiencia. • Falta de datos útiles para determinar la raíz

porque. El propósito de este libro es abordar la falta de Experiencia en la identificación de la causa raíz de fallas motoras. Por Utilizando una metodología probada combinada con listas extensas De causas conocidas de fallas, se puede identificar la Causa del fracaso sin ser un "experto en la industria". De hecho, Asociación de Servicio de Aparatos Eléctricos, Eléctricos, Inc. 1331 Baur Boulevard • St. Louis, Missouri 63132 • Estados Unidos

314-993-2220 • Ingeniería Fax 314 -993-2998 • www.easa.com La información en este libro fue cuidadosamente preparada y se cree que es correcta, Pero EASA no hace ninguna garantía que lo respete y renuncia a cualquier responsabilidad o responsabilidad de cualquier tipo Por cualquier pérdida o daño como consecuencia del uso de cualquier persona o la confianza en dicha información. Muchas de las imágenes de este libro son de fracasos que Han ocurrido cuando se identificó la causa real. Sin embargo, en algunos casos la causa exacta nunca fue Verificado, no obstante se incluyen junto con el La opinión del autor sobre la causa más probable. En otra Casos, las imágenes son de partes que no han fallado, pero Las ilustraciones son útiles para ilustrar cómo y dónde Parte podría fallar. Es difícil separar cada tipo de falla en Categorías distintas y para ello sería necesario saltar Hacia adelante y hacia atrás de una sección a otra Causan cierta cantidad de discontinuidad. Por lo tanto, hay un Cierta cantidad de superposición y duplicación de Clarificar puntos específicos. específicos. No hay ningún intento de individualizar un motor en particular Fabricante o para sugerir que un producto tiene más Defectos o fallas que otro. Por esta razón, No han identificado al fabricante de las piezas o Motores En algunos casos, la parte fracasada no es ni siquiera una Equipo original. Además, original. Además, no hemos hecho ningún esfuerzo Para identificar quién pudo haber reparado un motor en particular. La intención de este libro no es culpar a nadie sino En un procedimiento de diagnóstico correcto que prevenga Fallas repetitivas. Los autores desean expresar nuestro agradecimiento Todos los que han donado fotos para esta edición y

Esperamos que podamos seguir recibiendo más fotos de Tipos únicos de fallas para llenar l lenar los vacíos.

NOTA DEL EDITOR Cuando se utiliza correctamente, este material, pulir su diagnóstico Habilidades que calificaría a uno como un experto de la industria. El libro se divide en los diversos componentes de un motor eléctrico. Además eléctrico. Además de una breve explicación explicación del del Función de cada componente y las tensiones que actúan sobre Numerosos ejemplos de las causas más comunes de También se presentan. Puesto que no siempre es posible determinar la causa exacta De fracaso, algunos ejemplos se utilizan más de una vez. Debido a La falta de todos los hechos necesarios asociados con la solicitud Y la historia de una máquina dada, sólo es posible Asignar la causa raíz al escenario escenario más probable. probable. Una sección de referencia se incluye al final de este libro para Aquellos que desean desean seguir investigando el análisis de fallas de de causa raíz. Copyright © 2002, Asociación de Servicio de Aparatos Eléctricos, Inc. (Versión 502CI-502)

Análisis de Fallas Causa Raíz Tabla de Contenidos

Tabla de contenido Sección Metodología de Causa Raíz ..................... ................................. ....................... .............. ... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 1 Fallos en los cojinetes ................... ............................... ....................... ................. ...... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 2 Fallos de bobinado ........... . ..................... ...................... ..................... ............... ..... Unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 3 Fallas en el eje ................................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 4 Fallas del Rotor ................................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 5 Fallas Mecánicas ..................... ................................ ....................... ................ .... Unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6 Fallos del motor de CC .............................. .......................................... ................. ..... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 7 Fallas de accesorios ................................................ .................................................. .................................... 8 Estudios de caso ................................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 9 Materiales de referencia .................... ............................... ..................... ................. ....... Unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 10 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 1

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El fracaso de la causa raíz del análisis de causa Metodología - Sección 1

1 Metodología de Causa Raíz Página de esquema de sección Introducción a las encuestas de fallos .............................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 1-2 Metodología de la causa raíz ............................. .......................................... .................. ..... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 12 Resumen de las tensiones del motor .............................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 1-3 Análisis del motor y del sistema .................... ................................. ....................... ............ Unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 1-4 Llegando a la conclusión correcta ............................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 1-5 Nomenclatura básica del motor de CA y alternativas comunes ........................... ..................................... ................ ...... 1-6 Nomenclatura básica del motor DC y alternativas comunes ....................... .................................. .................... ......... 1-7 Formas metodológicas Apariencia del motor y del sistema ....................... ................................. ..................... ............. Unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 1-8 Consideraciones sobre la aplicación ................................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 1-9 Historial de mantenimiento ................................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 110 Lista de control del sistema motor y del medio ambiente ............................................. Unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 1-11 Disposición de la bobina del estator para la localización e identificación del fallo ...................... ................................. ................... ........ 1-12 Informes de inspección ................................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org ..................... ..................... 1-13

1 - 2 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 1 - Análisis de Causa Raíz Raíz Metodología causa de fallo

INTRODUCCIÓN A LAS ENCUESTAS DE FALLO La mayoría de los l os datos de inspección de fallos para motores eléctricos están influenciados Por la industria en particular, la ubicación geográfica geográfica y la Combinación de los motores en uso. u so. Por lo tanto, números específicos

Puede no ser siempre relevante. La mayoría de las encuestas sobre fallos se centran en el Pero no se ocupan de la causa raíz de ese error. como un Por ejemplo, un fallo en el cojinete no es la causa El componente que falló. La causa raíz puede ser la contaminación, Vibraciones, falta de lubricación, etc. Los datos proporcionados por el Instituto de Electrónica y Electrónica El estudio de Ingenieros (IEEE) mostrado en la Figura 1 es útil En la que señala la causa más probable de falla motriz por Virtud del cual el componente ha fallado. Entonces se convierte en el Responsabilidad Responsabilidad de quienes analizan la falta de búsqueda de la Causa raíz que llevó al fallo de ese componente en particular. Estos porcentajes pueden variar para una industria específica o ubicación. El verdadero reto consiste en reducir la gran categoría de Fallas "desconocidas". Son estos fallos "desconocidos" los que Analizando todo el sistema motor motor tan crítico. Cada sección de este libro proporciona una lista Posibles causas de falla de un determinado componente del motor. Y en la mayoría de los casos, un ejemplo de ese tipo de falla También se proporciona. proporciona.

METODOLOGÍA DE LA CAUSA DE LA RAÍZ R AÍZ La metodología de la causa raíz es un método paso a paso para Examinando un motor fallido y su sistema. Se centra en la Subraya que actuó sobre el componente fallido. por mejor Comprensión de las tensiones que actuaron sobre una parte fallida, la Centro de servicio es más probable que descubra la causa fracaso. Los cinco pasos clave en la metodología de la causa raíz son: • Modo de fallo: La manifestación, la forma o la disposición Del fallo (por ejemplo, giro a giro, fase a fase, Etc). • Patrón de la falta: ¿Cómo se configura el fracaso (por ejemplo, Simétrica o no simétrica). • Aspecto: Un examen visual de la pieza dañada, Todo el motor y el sistema en el que opera. Se debe tener cuidado de inspeccionar todas las partes Daños, contaminación, humedad, grietas u otros signos De estrés. • Aplicación: Un examen detallado de los trabajos realizados Por el motor y las características de los Tipos de cargas. • Historial de Mantenimiento: Un examen de los trabajos Para mantener el motor y el sistema en condición de uso. En un mundo ideal, toda la información pertinente La aplicación, la apariencia y el historial de mantenimiento

Antes de la inspección real del motor o falló componente. Sin embargo, en la vida real, la metodología usualmente Se despliega primero inspeccionando la pieza fallada, entonces el motor y Finalmente obtener información sobre la aplicación, apariencia Del sistema y del historial de mantenimiento del sistema. Esta secuencia suele ser impulsada por la urgencia de devolver el Motor a servicio, así como la disponibilidad de aplicaciones y información histórica. La buena noticia es, en algunos casos, la causa principal del fracaso es obvio. Tales ejemplos podrían ser: • Un peso de equilibrio se suelta y golpea el devanado. • El arrollamiento está saturado con agua. • El lubricante del rodamiento está contaminado.

Sin embargo, en un caso donde la causa raíz debe ser conocida, Es imperativo que ninguna de las etapas de la metodología Saltado Tipo de estrés marco de rodamientos del eje del estator del rotor

Térmica X X XXX Eléctrico/ dieléctrica XXX

XXXXX mecánica dinámica XXXXX cizalla XXX Vibración/ choque XXXXX residual XXX

XXXX electromagnética XXXXX ambiental

CUADRO 1: COMPONENTES DEL MOTOR / TENSIONES Teniendo 51% * Bobinado del estator 16% * (Puede haber sido voltaje, Agua, sobrecarga, etc.)

Externo 16% * (Medio ambiente, voltaje Y la carga - probablemente Ocurrir de nuevo)

Barra del rotor 5% Eje / acoplamiento 2% Desconocido 10% * (Sin falla de causa raíz Análisis realizado)

* Para cada componente que se muestra, las medidas apropiadas Prevenir o predecir el fallo podría Reducir las tres cuartas partes de los fallos motores.

FIGURA 1: DISTRIBUCIÓN DE FALLAS COMPONENTES Una encuesta de faltas ..., IEEE Papel Petroquímica No. PCIC-94-01, Olav Vaag Thorsen y Magnus Dalva.

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El fracaso de la causa raíz del análisis de causa Metodología - Sección 1 Componente del motor Tipo de tensión Estrés o daño real Cojinetes de fricción térmica, lubricante, ambient Carga dinámica y estática Radial, axial, precarga, mala aplicación Vibración y choque Rotor, equipo impulsado, sistema Condensación ambiental, materiales extraños, ambiente excesivo, pobre ventilación Mecánica Pérdida de holguras, desalineación, eje y alojamiento Eléctrico Rotor disimetría, acoplamiento electrostático, cargas estáticas, Variadores de frecuencia Estator térmica de envejecimiento térmico, sobrecarga térmica, la variación de vo ltaje, el voltaje Desequilibrio, ambiente, ciclo de carga, arranque y paro, pobre ventilación Eléctrico Envejecimiento dieléctrico, tensiones transitorias, descarga parcial (corona), rastreo Mecánico Movimiento del devanado, cables del motor dañados, rotor-tostador inadecuado Geometría, abrasión, rotor defectuoso, objetos voladores Medio ambiente Humedad, químicos, abrasión, mala ventilación, excesiva ambiente Rotor térmico de sobrecarga térmica, desequilibrio térmico, las pérdidas excesivas de rotor, Puntos calientes / chispas, dirección incorrecta de rotación, rotor bloqueado Vibración dinámica, barras de rotor sueltas, frotación de rotor, par transitorio, centrífuga Fuerza / sobrevelocidad, tensión cíclica Variaciones mecánicas de fundición / huecos, laminaciones sueltas y / o barras, incorrecta Ajuste de eje a núcleo, fatiga o rotura de la pieza, Geometría del estator, desviaciones de material, montaje incorrecto, Prácticas inadecuadas de diseño o manufactura Contaminación ambiental, abrasión, materiales extraños, mala ventilación, Temperatura ambiente excesiva, fuerzas externas inusuales Suéter magnético del rotor, tirón magnético desigual, saturación de la laminación, Ruido, corrientes de circulación, vibración, ruido, electromagnético efecto Concentraciones de estrés residual, estrés de jaula irregular Miscelánea Aplicación errónea, efectos de diseño deficiente, variaciones de fabricación, Mantenimiento inadecuado, funcionamiento incorrecto, montaje Cargas cíclicas eje dinámico, sobrecarga, descarga Mecánica Sobrecarga y flexión, carga de torsión, carga axial Corrosión ambiental, humedad, erosión, desgaste, cavitación Gradientes térmicos de temperatura, curvatura de rotor Procesos de fabricación residuales, procesos de reparación Electromagnético Carga radial excesiva, reenganche fuera de fase

TABLA 2: RESUMEN DETALLADO DE LOS RESULTADOS DEL MOTOR

RESUMEN DE LOS RESULTADOS DEL MOTOR La mayoría de todos los fallos motores son causados por una combinación De varias tensiones que actúan sobre los cojinetes, estator, Rotor y eje. (Ver Tabla 1). Si se mantienen estas tensiones

Dentro de las capacidades de diseño del sistema, Falla no debe ocurrir. Sin embargo, si se

De 1 - 4 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 1 - Análisis de Causa Raíz Raíz Metodología causa de fallo

Motor Fuente de alimentación Fuente de alimentación • Utilidad • Co-gen

Sistema mecánico Dispositivo mecánico • Bomba • Ventilador • Compresor • Mecánico • Transmisión • Herramienta de máquina • Cinta transportadora

Metro Proceso Requerimiento del proceso • Fluir

mezcla molienda • Manejo • Transporte • Mecanizado

Transmisión de potencia • Cinturones • Conexión directa

embrague engranajes

Controles de motor • Variador de frecuencia • Suave comienzo • Wye-Delta • A través de la línea • Sensores • Medición

Base de montaje • Plato • Rails • C-cara • P-Base

Electricidad

Ambiente • Humedad, viento, nieve, lluvia • Química • Temperatura • Flujo de aire • Vibraciones • Ruido

FIGURA 2: EL MOTOR Y EL SISTEMA TÍPICOS

La capacidad de diseño, entonces la vida útil de la Sistema puede ser drásticamente reducido y falla catastrófica Podría ocurrir. Estas tensiones pueden desglosarse en las siguientes Grupos o clasificaciones: • esfuerzos de rodadura: térmicas, dinámicas y de carga estática, Vibración y choque, ambiental, mecánico, eléctrico. • tensiones del estator: térmicas, eléctricas, mecánicas y ambiental. • tensiones de rotores: Thermal, dinámicas, mecánicas, ambientales, Magnético, residual, misceláneo. • tensiones eje: Dynamic, mecánicas, ambientales, Térmico, residual, electromagnético. Para un resumen más detallado de estas tensiones, véase Tabla 2.

ANÁLISIS DEL MOTOR Y SISTEMA Alrededor del motor se encuentra un sistema que Alimentación, montaje, acoplamiento y equipo accionado. El medio ambiente, incluyendo el ambiente, actúa como un paraguas Cubriendo todos los elementos del sistema. Incluso el Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 1

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El fracaso de la causa raíz del análisis de causa Metodología - Sección 1 Producto final o proceso puede considerarse parte de sistema. (Ver Figura 2). Muchos factores que afectan al sistema también Motor y puede contribuir a la falla del motor y viceversa. El no considerar cada uno de estos elementos del Sistema motor completo podría conducir a un diagnóstico incorrecto De la raíz del fallo. Una herramienta eficaz para un sistema Enfoque es llevar a cabo un análisis de efecto de modo de fallo (FMEA) del sistema completo. La idea es determinar Los posibles modos de fallo para un componente y Luego determine cómo este fallo puede impactar el sistema Donde reside el componente. Esto ofrecerá al menos De los posibles escenarios que pueden conducir a una falla del motor. Es importante señalar que una serie de mecanismos de falla Puede conducir a la misma pieza fallida con un modo común y Patrón de fracaso. Como ejemplo, un voltaje inadecuado, demasiado Carga, ventilación bloqueada, ciclismo excesivo y Ambiente pueden producir el mismo tipo de avería de bobinado. Eso No siempre es posible identificar correctamente el problema Sin considerar todo el sistema. En muchos casos, llegar a la conclusión correcta es un Proceso de eliminación impulsado por la recopilación de

Datos y hechos asociados con el sistema. A riesgo de Declarando lo obvio, el fracaso para eliminar la causa Por lo general garantizan tiempos de inactividad costosos y Fallas Un ejemplo clásico es la sustitución repetida de Falló en los cojinetes sin nunca intentar evaluar la causa raíz De fracaso.

LLEGANDO A LA CORRECTA CONCLUSIÓN Al analizar una falla del motor, es importante no Asumir hechos que puedan llenar las lagunas en la información suministrada por el cliente. El centro de servicio a menudo no sabe mucho sobre el Motor, y mucho menos el suministro de energía y / o Historia de mantenimiento. El cliente que trata con el servicio Centro no es probablemente la persona que quitó el motor Servicio, y no puede ser el operador que está familiarizado Con el motor o su aplicación. Información incorrecta, incompleta o incluso engañosa lo común. Puede ser imposible dibujar la Conclusión de las pruebas aportadas. Nunca asuma una Existe una evidencia para forzar la "conclusión" los hechos." Cuando se construye una conclusión basada en información errónea Mezclado con "hechos", la causa raíz del fracaso rara vez es correcto. El resultado son fallos adicionales o la asignación de la culpa A las partes equivocadas. Ejemplo: Un sinuoso ha fallado, después de un tiempo de ejecución muy corto, Con un fallo de giro a giro. El cliente podría creer que La corta vida del motor indica una mala mano de obra, El motor es nuevo o rebobinado. El cliente no aconsejó (o el centro de servicio falló Para preguntar) que el motor estaba operando en un pulso modulado (PWM) con un cable de 100 '(30.5 m). Esto sería Han sido una valiosa pieza de información para el servicio Centro y, al mismo tiempo, habría Describió la fuente de alimentación del motor. Sin el conocimiento de la unidad PWM, el servicio Centro "fuerza" la conclusión de que el fabricante del motor Debe haber dañado el devanado, aunque no hubo Pruebas. El fabricante "debe haberlo dañado en Algo no tan obvio. " A la parte equivocada se le asigna la responsabilidad y Costo de, reparar el motor fallado. Más importante aún, el El problema no es fijo y probablemente se repetirá. La localización del fallo es una prueba Explicar el verdadero motivo del fallo de la bobina. Si el turn-toturn Falla en una bobina conectada a un conductor de línea, entonces

El voltaje transitorio podría ser el culpable. La ubicación de este Falla debe alertar al centro de servicio para averiguar más sobre la fuente de poder. Cuando un motor funciona desde un accionamiento PWM, Con un largo recorrido de cable [más de 50 '(15.25 m)], un turn-toturn Falla en la bobina de plomo es la indicación clásica de alta tensión Espigas producidas por ese accionamiento PWM y el largo recorrido del cable. La diferencia en el conocimiento será: • Asignar la responsabilidad y el costo de la rep aración al Partido correcto • Dar credibilidad al centro de servicio. • Y lo más importante, asegúrese de que la causa

El fallo es identificado y corregido. MATERIALES DE RECURSOS Las siguientes páginas proporcionan algunos recursos útiles para Ayudar a identificar correctamente las fallas motoras incluyendo la nomenclatura básica Para motores horizontales y verticales, gráficos para Recopilación de datos y listas de preguntas útiles para analizar Una falla del motor.

De 1 - 6 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 1 - Análisis de Causa Raíz Raíz Metodología causa de fallo Porta-cojinetes Soporte de rodamiento pluma de cojinete sombrero de copa Corredor capó de lluvia Cubierta de goteo Acoplamiento Soporte de tubo represa de petróleo tubo de soporte deflector de aire Sudario deflector de aire ajuste de holgura trayectoria de la llama Abertura del eje Soporte final campana de fin Caja de terminales caja de salida Caja de conductos Caja de conexiones llave Eje Pie bobinas bobinas devanados Rotor inclinado Rabbet fit ajuste de la espiga Versión de fan

Cubierta del ventilador Tapa de rodamiento Retenedor de cojinete tapa trasera Línea de grasa Laminados de estator Estator apilado núcleo de hierro placa central Punciones Laminados de estator Estator apilado núcleo de hierro Laminados de rotor núcleo del rotor Laminados de rotor núcleo del rotor llenar el tubo tubo de drenaje Cuchillas del ventilador del rotor Aletas de rotor giros finales Extensiones de la bobina anillo de extremo Cáncamo Argolla de elevación Cubierta del estator Banda estomacal Ventilador de refrigeración externo Dispositivo antirrotación Ensamblaje anti-retroceso Trinquete sin inversión Otros elementos clave de la nomenclatura: Arandela de empuje Arandela de muelle Lavadora de pre-carga lavadora de ondas Anillo de aceite lanzador de aceite Cojinete de manguito cojinete Babbitt Rodamiento simple Cubierta del cojinete Eje El texto en negrita indica terminología utilizada en este libro.

NOMENCLATURA BÁSICA DEL MOTOR AC Y ALTERNATIVAS COMUNES Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) de

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El fracaso de la causa raíz del análisis de causa Metodología - Sección 1 Soporte final Pinceles pincel brazo cepillo Cepillo Portaescobillas

Conmutador Interpole Bobina del conmutador Soporte de cepillo Aislador para portaescobillas Anillo porta cepillo bandas Bandas de vidrio Bobina de campo del marco Derivación hierro de varilla Armadura Llave Cubiertas ventiladas de ventilación Eje El texto en negrita indica terminología utilizada en este libro.

NOMENCLATURA BÁSICA DEL MOTOR CC Y ALTERNATIVAS COMUNES

1 - 8 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 1 - Análisis de Causa Raíz Raíz Metodología causa de fallo

FORMAS METODOLÓGICAS APARIENCIA DEL MOTOR Y DEL SISTEMA TEMA COMENTARIOS ¿Hay signos de material extraño dentro del motor? ¿Hay señales de pasajes de ventilación bloqueados? ¿Hay señales de sobrecalentamiento presentes en el aislamiento, Laminaciones, barras, cojinetes, lubricantes, superficies pintadas, Etc ¿Se han frotado las láminas del rotor o el eje? grabar todos Posiciones del rotor y del contacto del estator. ¿Están sueltos los topsticks, las bobinas o los bracings de la bobina? ¿Están los conductos de enfriamiento del rotor libres y libres de obstrucción ¿escombros? ¿Cuál es la ubicación física del fallo del devanado? Esta encendido El extremo de conexión o el extremo de conexión opuesto? Si el Motor está montado horizontalmente, donde está el fallo con Respecto al reloj? ¿Qué fases fallaron? ¿Qué grupo de bobinas falló? ¿Es el fracaso en el primer turno o Primera bobina ¿Están los rodamientos libres para girar y operar según lo previsto? ¿Hay señales de humedad en el estator, girando Montaje, sistema de cojinetes o cualquier otra pieza? ¿Hay signos de movimiento entre el rotor y el eje O barras y laminaciones? ¿Está el sistema de lubricación según lo previsto o ha habido Fugas de lubricante o deterioro? ¿Hay señales de un rotor bloqueado o bloqueado? ¿El rotor giraba durante el fallo?

¿Cuál fue la dirección de la rotación y está de acuerdo con La disposición del ventilador? ¿Faltan piezas mecánicas, como el equilibrio Pesas, pernos, dientes del rotor, paletas del ventilador, etc., o tiene Contacto ocurrió entre las piezas giratorias que Mantener un espacio libre ¿Cuál es la condición del dispositivo de acoplamiento, Equipo, base de montaje y otros equipos relacionados? ¿Cuál es la condición del diámetro del cojinete, Sellos, extensión de eje, ranuras de clavijas y tapas de rodamiento? ¿Está el motor montado, alineado y acoplado correctamente? ¿Es el ambiente habitual o inusual? ¿Las señales de tensión muestran signos de debilidad o de grietas? (La ranura del eje extremo accionado es una enlazar.) Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 1

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El fracaso de la causa raíz del análisis de causa Metodología - Sección 1 FORMAS METODOLÓGICAS CONSIDERACIONES SOBRE LA APLICACIÓN TEMA COMENTARIOS ¿Cuáles son las características de carga del equipo impulsado? ¿Cuál fue la carga en el momento del fallo? ¿Cuál es la secuencia de operación durante el arranque? ¿El ciclo de carga o pulsa? ¿Cuál es el voltaje durante el arranque y la operación? esta ahí Potencial para tensiones transitorias? ¿Fue el voltaje equilibrado Entre fases ¿Cuánto tiempo toma el motor para acelerar a ¿velocidad de operacion? ¿Ha fallado algún otro motor o equipo en este ¿solicitud? ¿Cuántos otros motores funcionan correctamente? ¿Cuánto tiempo lleva el motor en servicio? ¿El motor falló al arrancar o al operar? ¿Con qué frecuencia se inicia el motor? ¿Es este un manual o ¿operación automática? ¿Es una parte de liquidación, wye-delta, El variador de frecuencia (VFD) o el método a través de la línea De empezar ¿Qué tipo de protección se proporciona? ¿Qué sacó o disparó el motor de la línea? ¿Dónde está ubicado el motor y cuáles son los valores normales Condiciones ambientales en las que opera? Que fue El ambiente como cuando el motor falló? ¿Cuál fue la temperatura ambiente alrededor del motor en El momento del fracaso? ¿Hubo recirculación de aire? ¿Es adecuado el intercambio de aire de refrigeración? ¿La potencia suministrada por un variador de frecuencia (VFD)? ¿Cuál es la distancia del cable entre el

VFD y el motor? ¿Cómo describiría el acoplamiento y el montaje Método para la carga impulsada?

1 - 10 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 1 - Análisis de Causa Raíz Raíz Metodología causa de fallo TEMA COMENTARIOS ¿Cuánto tiempo lleva el motor en servicio? ¿Se han registrado otros fallos en el motor? Entonces qué ¿Cuál fue la naturaleza de estos fracasos? ¿Qué fallas del equipo impulsado han ocurrido? Estaba Cualquier soldadura realizada en el área del motor? ¿Cuándo fue la última vez que cualquier servicio o mantenimiento fue Realizado ¿Qué niveles de funcionamiento (temperatura, vibración, ruido, Aislamiento, resistencia, etc.) antes de la ¿fracaso? ¿Qué comentarios se recibieron del equipo Operador con respecto a la falla o fracasos pasados? ¿Cuánto tiempo estuvo el motor almacenado o sentado ocioso antes de ¿comenzando? ¿Cuáles fueron las condiciones de almacenamiento? ¿Con qué frecuencia se inicia el motor? Había algún Cierres ¿Se usaron los procedimientos correctos de lubricación? ¿Se han hecho cambios en el equipo circundante? ¿Ha habido algún balance reciente del equipo impulsado? ¿Qué procedimientos se utilizaron para ajustar la Cinturones ¿Se colocan las poleas correctamente en el eje y Cerca del cojinete del motor como sea posible?

FORMAS METODOLÓGICAS HISTORIA DE MANTENIMIENTO Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 1

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El fracaso de la causa raíz del análisis de causa Metodología - Sección 1

LISTA DE CONTROL DEL SISTEMA DE MOTORES Y DEL MEDIO AMBIENTE potencia de sinewave Inicio a través de la línea Inicio controlado Voltaje de corriente RMS ❑ voltaje reducido

V ab _______ I A ______________ ❑ Parte de cuerda V ac _______ I B ______________ ❑ estrella-triángulo V aC _______ I C ______________ ❑ arranque suave unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org desequilibrado POTENCIA DE NO-SINEWAVE Tipo de unidad Transitorios conocidos ❑ ❑ modulada por ancho de pulso relámpago ❑

Otro _______________

❑

Conmutación

Otro __________ Longitud del cable ________ Incidentes registrados Otros ❑ ❑ Viajes corrección del factor de potencia ❑ ❑ fallidos comienza condensadores de sobretensión ❑

❑❑

armónicos conocidos de protección contra rayos

Otro ______________ ❑ Reactores Variaciones de tensión ❑

INFORMACIÓN SOBRE EL SUMINISTRO DE ALIMENTACIÓN V Hora

V máx = _______ re re v t =

________

V Hora Alto Bajo

ENCUENTRO Y MEDIO AMBIENTE Ubicación del motor ❑ ❑ Aire libre en espacios confinados

Interior ❑ Otro ___________________ Examine ambient Eventos recientes ❑ alta temperatura ❑ lluvia ❑

❑❑

Baja temperatura de inundación

Las condiciones de humedad ❑ Los derrames ❑ Altitud, minería costera o ❑ relámpago ❑

Otro _______________ ❑ Otro __________ Lista de posibles contaminantes __________________________________________ __________________________________________ Encima grado Abajo grado Al grado nivel del suelo ❑

❑ ❑ ❑

MONTAJE Y ACOPLAMIENTO Tipo de equipo Descripción ❑ ❑ Bomba centrífuga ❑

alternante

sumergible ❑ soplador / ventilador _________________________ _________________________ ❑

❑ ❑

Compresor reciprocante

tipo tornillo rotativo ❑ Manejo de materiales _________________________ (Transportador, _________________________ Trituradora, etc.) _________________________ Requisitos de inicio Par de inercia ❑ ❑ bajo constante ❑

❑❑

Variable Media

Alto nivel de potencia constante ❑

❑

Otro ______________ Ciclo de arranque ❑ Aceleración ____________________ ❑

frecuencia / tiempo de encendido y apagado ____________________ Condiciones de carga ❑ ❑ Luz de alta ❑ ❑ Medio sobrecarga ❑

INFORMACIÓN DE LA SOLICITUD ❑

acoplado directa

❑

voladizo integral

Eje sólido, extremo inferior acoplado ❑ Eje hueco, extremo superior acoplado ❑

❑

montado en la pared

❑

techo montado

❑

Otro

❑

Integral pero montado pies

eje común ❑ carga radial ❑

❑

Cinturones

Piñón ❑ Otro Subir hora ❑

1 - 12 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 1 - Análisis de Causa Raíz Raíz Metodología causa de fallo 12:00 6:00 9:00 3:00 12:00 6:00 9:00 3:00 Extremo de la unidad Extremo de la unidad opuesta Las derivaciones se monta ❑ F1 ❑

F2 montada

La conexión está en el extremo de accionamiento ❑ (DE)

❑

extremo de accionamiento opuesto (ODE)

¿Cuántas pistas hay? _____ ¿Cómo se marcan los cables? ___ Marque la ubicación de los fallos anteriores. Identifique en qué extremo del motor El fallo ocurrió y su posición en el reloj. Identifique qué bobina en el grupo falló y relación con la bobina de plomo. ¿Hay daño de núcleo? ❑

Sí

❑

No

¿Cuántas ranuras están afectadas? __________ ¿Longitud del área dañada? _________ Si es así, ¿cuán extenso es el daño? ¿Hay grasa, agua o suciedad en los devanados? Número de: polos ranuras _____ Bobinas por grupo _____ circuitos _____ ❑ ❑ Conexión Wye Delta

DISEÑO DE LA BOBINA DEL ESTATOR PARA UBICACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE LA FALTA Metodología de Causa Raíz - Sección 1 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 1

Análisis de fallas de causa raíz

COMO ENCONTRAR INFORME OPUESTO LLEGA AL FINAL (ODE) MAG. CTR. LLEGA AL FINAL (DELAWARE) 3:00 12:00 9:00 6:00 3:00 12:00 9:00 6:00 Desmontado Por: Lecturas mecánicas: Lecturas eléctricas: Reensamblado Por: Probado por: CUST: PO #: TRABAJO #: FECHA: LONGITUD TOTAL

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ESPESOR NORMAL DIÁMETRO INTERNO DIÁMETRO EXTERIOR FLAPS ENROLLABLES LIQUIDACIÓN DEL MARCO PUNTO DE ENROLLADO NÚMERO DE CABLES DE PLOMO TAMAÑO DEL ALAMBRE DE PLOMO TAMAÑO DEL ALAMBRE MAGNET TIPO DE ALAMBRE MAGNET NÚMERO DE VUELTAS POR BOBINA NÚMERO DE BOBINAS POR POLO NÚMERO DE RANURAS CONDICIÓN DE LOS CONDUCTOS DE CONEXIÓN INICIAL 12:00 3:00 6:00 9:00 FINAL 12:00 3:00 6:00 9:00 IB OB

ENTREHIERRO (visto desde extremo de acoplamiento) LLEGA AL FINAL OPP. LLEGA AL FINAL MEDICIONES BRG. ID DE VIVIENDA BRG. sobredosis DESPEJE BRG ID JOURNAL OD DESPEJE MFG. IB OB

ASPECTOS EJE TIR INICIAL FINAL MEJORAMIENTO ❑

NO APLICA

❑

PEENING

❑

CALEFACCIÓN

BENDING UBICACION DE BEND (DISTANCIA DEL FIN IB) ❑

RECONDITION DEL PERIODO NO RECONDITIONED ESPESOR DE DEPOSICIÓN DE LA PLACA DE CROMO LLEGA AL FINAL Extremo opuesto de la unidad ❑

FIN FLOAT ENTRAR VALORES

REPARACION MECANICA COND. ANTES DE REPARAR DESMONTAJE FABRICANTE NÚMERO DE SERIE. potencia del caballo VOLTAJE FASES NO CARGA DE CORRIENTE 1ª FASE 2ª FASE 3ª FASE

FACTOR DE SERVICIO TIPO NEMA RPM TIPO DE COJINETE AMPLIOS DE CARGA COMPLETA

INFORMACIÓN DEL MOTOR PRUEBA ❑

SI ❑ NO LLEGADA acoplamiento o polea del motor sobre adjuntas a?

❑ ❑ ❑

conexión en triángulo BOBINA BOBINA WYE CONEXIÓN

SI ❑ NO CAJA DE CONEXIÓN DEL MOTOR adjuntas a la llegada?

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 98 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 MIN 30 SEC 1 MIN 45 SEC 2 MIN 0 SEC 3 MIN 4 MIN 5 MINUTOS 0 SEC 15 SEC 30 SEGUNDOS 45 SEC 1 MIN 0 SEC 1 MIN 15 SEC 6 min 7 min 8 min

9 min 10 MINUTOS NINGUNA VELOCIDAD DE CARGA (RPM) RESISTENCIA DE AISLAMIENTO TEST VOLTS MINUTOS EN PRUEBA

RESISTENCIA: VALOR @ 10 MIN: RESISTENCIA: VALOR @ 1 MIN: RESISTENCIA (MEGAHOMS)

RESISTENCIA A AISLAMIENTO DURANTE LA PRUEBA (SI SE REQUIERE)

ÍNDICE DE POLORIZACIÓN = PRINCIPALES ARTÍCULOS DE REPARACIÓN ❑

Inspeccionar / limpiar

❑

REWIND

❑

restack ROTOR

❑

cambio de cojinetes

REVISTA DE LA SUPERFICIE REACONDICIONAR ❑ Corregir el eje ❑ EJE DE SUSTITUIR ❑ LINEA DE VIVIENDA ABURRIDA ❑ equilibrado del rotor ❑ PINTADO ❑ OTRAS ❑

1. Teniendo DE ODE BUENAS CONDICIONES ❑ ❑ CHATTER ❑ ❑ CONGELADO DE EJE ❑ ❑ OBTENIDO / limpió ❑ ❑ OTRO 2. LUBRICACIÓN INBOARD ❑ NORMAL ❑ BARNIZADA Fuera de borda ❑ NORMAL ❑ BARNIZADA 3. ROTOR ❑ BUENAS CONDICIONES ❑ formó un arco / zonas fundidas ❑ descolorida PUNTOS / Hot ❑ rotor del ventilador AGRIETADOS ❑ BARRAS AGRIETADOS ROTOR ❑ frotó al estator ❑ OTRAS 4. EJE ❑ BUENAS CONDICIONES ❑ DIAM @ casquillo de cojinete ❑ DOBLADO ❑ desviaciones / TIR ❑ SUPERFICIE diario dañado ❑ OTRAS 5. ESTÁTOR ❑ BUENAS CONDICIONES ❑ formó un arco / zonas fundidas ❑ manchas decoloradas / Hot ❑ BENT LAMINACIONES ❑ frotó / WARPED / GASTADA ❑ La falta de apriete ❑ OTRAS 6. LLAMA CAMINO BUJE ❑ BUENA CONDICIÓN ID ❑ desgastan DE RONDA / TIR ❑ PUNTUACIÓN REVISTA ESPACIO 7. presunta causa de la falta, COMENTARIOS, SUGG.

MANGA ANTIFRICCIÓN

❑ ❑

Sección 1 - Metodología de la causa raíz

1 - 14 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Análisis de fallas de causa raíz

AS informe publicado OPUESTO LLEGA AL FINAL (ODE) MAG. CTR. LLEGA AL FINAL (DELAWARE) 3:00 12:00 9:00 6:00 3:00 12:00 9:00 6:00 Desmontados por: Las lecturas mecánicas: Las lecturas eléctricas: Por vuelto a montar: Probado por: MEM: PO #: TRABAJO #: FECHA: LONGITUD TOTAL espesor normal DIÁMETRO INTERNO DIÁMETRO EXTERIOR ENRROLLAMIENTO COLGAJOS LIQUIDACIÓN MARCO paso de arrollamiento NÚMERO de los hilos conductores TAMAÑO DE ALAMBRE DE PLOMO TAMAÑO DE ALAMBRE MAGNETO Tipo de imán CABLE NÚMERO DE VUELTAS POR LA BOBINA Número de espiras por polo Número de ranuras CONDICIÓN DE cables de conexión 12:00 INICIAL 3:00 6:00 9:00 FINAL 12:00 3:00 6:00 9:00 IB OB

ENTREHIERRO (visto desde extremo de acoplamiento) LLEGA AL FINAL

OPP. LLEGA AL FINAL MEDICIONES BRG. VIVIENDA ID BRG. sobredosis DESPEJE BRG ID REVISTA DO DESPEJE MFG. IB OB

ASPECTOS EJE INICIAL TIR FINAL alisado ❑ NO APLICA ❑ PEENING ❑ CALEFACCIÓN ❑ BENDING UBICACIÓN DE LA CURVA (DISTANCIA DE FIN IB)

REVISTA REACONDICIONAR NO RECONDITIONED Cromado DEPÓSITO DE ESPESOR LLEGA AL FINAL UNIDAD extremo opuesto ❑

holgura ENTRAR VALORES

reparación mecánica COND. DESPUÉS DE LA REPARACIÓN ASAMBLEA FABRICANTE NÚMERO DE SERIE. POWER HORSE VOLTAJE FASES Corriente sin carga 1ª fase 2ª FASE 3ª fase

FACTOR DE SERVICIO TIPO NEMA RPM Tipo de rodamiento Amperios a plena carga

INFORMACIÓN DE MOTOR PRUEBA SÍ ❑ NO LLEGADA acoplamiento o polea del motor sobre adjuntas a? ❑ CONEXIÓN DELTA BOBINA ❑ WYE BOBINA DE CONEXIÓN ❑ SÍ ❑ NO CAJA DE CONEXIÓN DEL MOTOR adjuntas a la llegada? ❑

100 90 80

70 60 50 40 30 20 10 98 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 min 30 seg 1 minuto y 45 segundos 2 MIN 0 SEC 3 MIN 4 MIN 5 MINUTOS 0 SEC 15 S. 30 SEGUNDOS 45 SEC 1 MIN 0 SEC 1 MIN 15 SEG 6 MIN 7 MIN 8 MIN 9 MIN 10 MINUTOS Velocidad sin carga (RPM) RESISTENCIA DE AISLAMIENTO VOLTIOS DE LA PRUEBA MINUTOS EN PRUEBA

RESISTENCIA: VALOR @ 10 MIN: RESISTENCIA: VALOR @ 1 MIN: RESISTENCIA (MEGAHOMS)

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO durante la prueba (si es necesario)

POLORIZATION ÍNDICE = ARTÍCULOS reparación mayor ❑ Inspeccionar / limpiar ❑ REWIND ❑ restack ROTOR ❑ cambio de cojinetes ❑ REVISTA DE LA SUPERFICIE REACONDICIONAR ❑ Corregir el eje ❑ EJE DE SUSTITUIR ❑ LINEA DE VIVIENDA ABURRIDA ❑ equilibrado del rotor ❑ PINTADO ❑ OTRAS 1. Teniendo DE ODE BUENAS CONDICIONES ❑ ❑ CHATTER ❑ ❑ CONGELADO DE EJE ❑ ❑ OBTENIDO / limpió ❑ ❑ OTRO 2. LUBRICACIÓN INBOARD ❑ NORMAL ❑ BARNIZADA Fuera de borda ❑ NORMAL ❑ BARNIZADA

3. ROTOR ❑ BUENAS CONDICIONES ❑ formó un arco / zonas fundidas ❑ descolorida PUNTOS / Hot ❑ rotor del ventilador AGRIETADOS ❑ BARRAS AGRIETADOS ROTOR ❑ frotó al estator ❑ OTRAS 4. EJE ❑ BUENAS CONDICIONES ❑ DIAM @ casquillo de cojinete ❑ DOBLADO ❑ desviaciones / TIR ❑ SUPERFICIE diario dañado ❑ OTRAS 5. ESTÁTOR ❑ BUENAS CONDICIONES ❑ formó un arco / zonas fundidas ❑ manchas decoloradas / Hot ❑ BENT LAMINACIONES ❑ frotó / WARPED / GASTADA ❑ La falta de apriete ❑ OTRAS 6. LLAMA CAMINO BUJE ❑ BUENA CONDICIÓN ID ❑ desgastan DE RONDA / TIR ❑ PUNTUACIÓN REVISTA ESPACIO 7. presunta causa de la falta, COMENTARIOS, SUGG.

MANGA ANTIFRICCIÓN

❑ ❑

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Análisis de causa raíz Si no fallas de rodamientos - Sección 2

2 Teniendo Fallas Resumen de la sección Página La determinación de la vida del rodamiento ............................................... .................................................. ................................. 2-2 El proceso de fatiga y las tensiones que actúan sobre los rodamientos ....................................... ............... 2-2 Metodología para el análisis de las fallas en los rodamientos ........................................... ........................... 2-4 Consejos para la interpretación de fallas de rodamientos ............................................. .................................................. .......... 2-4 Lubricación ................................................. .................................................. ............................................. 2-5 Estrés termal ................................................ .................................................. ...................................... 210 el estrés dinámico y estático de carga ............................................. .................................................. ........... 2-13

Vibración y choque emocional .............................................. .................................................. ..................... 2-15 El estrés ambiental ................................................ .................................................. ............................ 2-17 Estres mecanico ................................................ .................................................. ................................. 219 la tensión eléctrica ................................................ .................................................. .................................... 2-21 Sistemas de rodamientos del motor verticales: Casos especiales ........................................... ........................................... 2-24 Introducción a la casquillo de cojinete fracasos ............................................. .................................................. ........... 2-29 Metodología para el análisis de fallos de los rodamientos de la manga ............................................ ..................................... 2-30 Estrés termal ................................................ .................................................. ...................................... 231 grado Babbitt ................................................ .................................................. .................................. 2-32 Algunas de las causas comunes de insuficiencia ............................................. .................................................. ....... 2-32 el estrés dinámico y estático de carga ............................................. .................................................. ........... 2-35 El estrés ambiental ................................................ .................................................. ............................ 2-37 Estres mecanico ................................................ .................................................. ................................. 239 Vibración y choque emocional .............................................. .................................................. ..................... 2-41 la tensión eléctrica ................................................ .................................................. .................................... 2-42

2 - 2 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 2 - fallas en los rodamientos del análisis de causa Fracaso

DETERMINACIÓN vida de los rodamientos Teniendo la vida es una función de la velocidad de rotación, dinámico de carga, calidad de los lubricantes, cargas de impacto y tamaño de la rótula. los predicción de calificación vida de fatiga, comúnmente referido como "L 10 " vida se basa en la suposición de que la causa última de fracaso es la fatiga del material. El calor excesivo, la falta de lubricante, o cargas excesivas, simplemente aceleran el proceso de fatiga. La L 10 la vida es el tiempo estimado de 10% de una población grande a fallar. Si L 10 es de un año, entonces L 50 (el punto en el que un medio los cojinetes se han fallado) es 5 veces mayor que o 5 años. Esta significa que para una aplicación con una L 10 de vida de 1 año, 10% de los rodamientos pueden fallar dentro de ese primer año, y que OneHalf los rodamientos pueden fallar después de 5 años. La vida de los rodamientos de bolas es aproximadamente inversamente proporcional a al cubo de carga e inversamente proporcional a la velocidad. Estas relaciones son válidas sólo dentro de ciertos restricciones relativas al tamaño del rodamiento, el diseño, la lubricación,

temperatura, carga y velocidad. Los rodamientos son objeto de acelerar limitaciones que se ven afectados por el tamaño y el material de la teniendo, así como el lubricante. aumenta la lubricación de aceite teniendo límites de velocidad por lo menos 10 a 15%. L 10 = (C / P) p Cuando rpm es constante, L 10h se puede derivar: L 10h = 1.000.000 / 60n (C / P) p Donde: L 10 es vida nominal, millones de revoluciones p = 3 para los rodamientos de bolas p = 10/3 para los rodamientos de rodillos C = rodamiento de carga dinámica P = carga equivalente n = velocidad de giro, rpm La industria de los rodamientos ha utilizado durante mucho tiempo esta fórmula para predecir la vida del rodamiento. La L 10 de vida de los rodamientos da garantías satisfactorias de la vida del rodamiento con el propósito de la selección de la cojinete apropiado para cada aplicación. En el mundo real, los fabricantes tratan de reducir los costos por usando el rodamiento más pequeño que dará un rendimiento satisfactorio. A veces, los motores se construyen con rodamientos más pequeños que son prudentes. Los usuarios finales se aplican motores para aplicaciones (Y en ambientes) para el que fueron no destinados. En Además, el personal de mantenimiento no siempre se lubrican rodamientos en horario. La industria de la reparación tiene que lidiar con cada una de estas realidades. rodamientos Estrés termal ................................................ .... 2-10 el estrés dinámico y estático de carga ...................... 2-14 Vibración y choque emocional ................................ 2-15 El estrés ambiental .......................................... 2-17 El estrés mecánico ............................................... 2 -19 la tensión eléctrica ................................................ 2-23 ..

FOTOGRAFIAS DE fallos de los rodamientos Los cojinetes de deslizamiento Estrés termal ................................................ .... 2-33 el estrés dinámico y estático de carga ...................... 2-36 El estrés ambiental .......................................... 2-38 El estrés mecánico ............................................... 2 -40 Vibración y choque emocional ................................. 2-41 la tensión eléctrica ................................................ 2-42 .. El modo de fallo de cojinete es la fatiga, que puede ser enormemente acelerada por los factores enumerados más adelante en esta sección.

EL PROCESO fatiga y Hace hincapié en que actúan sobre LAMINADO ELEMENTO DE RODAMIENTOS • Las fracturas del subsuelo microscópicas de metal debido a cíclica

la carga de estrés, la producción de capas delgadas de separación de la superficie, el que desprenderse (desconchado). • se producirá un cierto aumento en el ruido y la vibración.

• Un cambio en la dimensión crítica se produce. • El ruido, la vibración, fricción, calor y el desgaste acompañado

por más desprendimiento avanzada. Ya no es seguro o prudente para operar la máquina. • El paso final es la exfoliación avanzada, generalmente seguido por

Fallo catastrófico. (Ver Figura 1.) Los 5 pasos anteriores resumen el proceso de fracaso; la velocidad a la que se produzca dicho proceso depende de las variables de la L 10 fórmula, pero puede ser influenciada además por varios externa Factores. La mayoría de los fallos de los rodamientos se puede atribuir a una variedad de tensiones que se pueden agrupar de la siguiente manera: Estrés termal • Fricción. • Lubricante. • ambiente.

la tensión de carga dinámica y estática • radial. • axial. • La precarga.

Vibración y choque estrés • Rotor. • equipo accionado. • Sistema.

El estrés ambiental • La condensación. • Material extraño. • ambiente excesiva. • La mala ventilación.

Estres mecanico • Pérdida de espacio libre. • La desalineación. • Eje de ajuste fuera de tolerancia. • Vivienda encaja fuera de tolerancia.


Análisis de causa raíz Si no fallas de rodamientos - Sección 2 Las corrientes eléctricas • Rotor disimetría. • acoplamiento electrostático. • Las cargas estáticas. • Los variadores de frecuencia.

Dado que más de la mitad de las fallas del motor de arranque eléctrico como fallas de rodamientos (Figura 2), es importante analizar correctamente el fracaso para determinar la causa raíz para evitar en el futuro Fallas Debido a fallas térmicas graves también destruyen la lubricante, la evaluación de la independiente de apoyo de la sistema es difícil (Figura 3).

Figura 1: El proceso de fatiga Teniendo 51% * Del devanado del estátor 16% *

-3

(Puede haber sido voltaje, agua, sobrecarga, etc.)

Externo 16% * (Medio Ambiente, voltaje y la carga - es probable que ocurrir de nuevo)

barra del rotor 5% de eje / acoplamiento 2% Desconocido 10% * (No hay fallo de causa raíz análisis realizado)

* Para cada componente se muestra, las medidas apropiadas para prevenir o predecir el fallo en gran medida podría reducir en tres cuartas partes de las fallas del motor.

FIGURA 2: DISTRIBUCIÓN DE FALLO COMPONENTES Una encuesta de faltas ..., Papel IEEE Petro-químico No. PCIC-94-01, Olaf Thorsen Vaag y Magnus Dalva.

FIGURA 3: LUBRICANTE DESTRUIDO POR estrés térmico Estas fotografías muestran la progresión de una fatiga fracaso, de fracturas microscópicas, a través de la exfoliación, a Fallo catastrófico. La rapidez de este depende en la velocidad, tiempo, temperatura, carga, vibraciones y lubricante.

2 - 4 de Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 2 - fallas en los rodamientos del análisis de causa Fracaso

Metodología para el análisis Rodamiento ELEMENTO FALLAS Hay cinco áreas clave que deben tenerse en cuenta y relacionados entre sí con el fin de diagnosticar con precisión la causa raíz de las fallas en los rodamientos. Son: • Modo de fallo. • La falta patrón. • Apariencia. • Solicitud. • Historial de mantenimiento.

MODOS DE FALLO Los modos de fallo pueden ser agrupados en doce categorías, que suelen ser el resultado de la acción combinada de actuar sobre el rodamiento hasta el punto de daños o fallos. Esto es arbitrariamente se refiere como el modo de fallo. • Fatiga. • Desgaste. • La borrosidad. • Que patina. • Puntuación. • El desgaste abrasivo o anormal. • La corrosión. • Fallo de lubricación.

• brinelación verdadera o falsa. • picaduras eléctrico o estrías. • Las grietas. • Las convulsiones.

Estos modos no representan la causa del rodamiento problema; sino que son el resultado o el modo en que el problema se manifiesta. patrones de falla En estrecha relación con el modo de fallo, pero diferente, es el patrón de fracaso. Cada falla del rodamiento se ha asociado con que un cierto patrón, que se pueden agrupar en alguna combinación de las siguientes categorías. • Los niveles de temperatura (decoloración). • Los niveles de ruido. • Los niveles de vibración. • La calidad de lubricación. • Estado de ajustes de montaje. • holguras internas. • Contaminación. • El

daño mecánico o eléctrico.

• Las rutas de carga y patrones (alineación).

TIPS PARA INTERPRETAR COJINETE FALLAS Con el fin de interpretar correctamente la falla del cojinete, es útiles para marcar la posición de cada cojinete, ya que es remoto. Cuando el empuje axial es un factor, la dirección de empuje puede apuntar a un problema o un acoplamiento interno condición de precarga. Un método práctico consiste en utilizar una matriz molino o grabador para identificar qué lado de cada rodamiento es hacia el rotor antes de que se eliminan los cojinetes. Diseccionar el cojinete utilizando un molinillo de morir en lugar de una antorcha, que calienta y destruye pruebas. El patrón de desgaste en las pistas de rodadura ofrece importantes evidencia. El desplazamiento axial (empuje) se indica mediante un trayecto de la bola que está desplazado a los lados opuestos del interior y pistas exteriores. La desalineación se indica por una trayectoria de bola que ángulos de un lado de la pista exterior a la otra. UN desplazados (tres picos) de rodadura interior se indica mediante una más amplia camino de la pista interior. Desalineamiento interno (indicado por el trayecto de la bola en ángulo) a menudo resulta de una de tres picos el soporte del cojinete, o un alojamiento de cojinete que ha sido aburrido y manga de forma inadecuada. En el caso de los cojinetes de empuje, las indicaciones de interior desalineación son importantes porque desalineación drásticamente más corta la capacidad de carga y la vida. Algunas fallas de rodamientos, especialmente los fallos de los rodamientos de la manga, sólo puede ser interpretado conjuntamente con el lubricante. Cuando sea posible, conservar una muestra de la

Lubricante para el análisis. En el caso de elementos rodantes rodamientos, la aparición de lubricante pueden ser críticamente importante. Si un rodamiento debe ser enviado por expertos externos, hacer No limpie el cojinete primero! bolsas de sándwich son grandes para envasado de un rodamiento con su lubricante antes de enviar. Por encima, el lado del cojinete hacia el rotor ha sido marcado antes de la disección. A continuación, una bola de cojinete diseccionado. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2

Análisis de causa raíz Si no fallas de rodamientos - Sección 2 CONSIDERACIONES APARIENCIA Cuando se combina con el modo y el patrón de error, el del motor, teniendo la apariencia de carga y por lo general dará una pista a la posible causa del fallo. La siguiente lista le ser útil en la evaluación. • ¿Hay indicios de contaminación en el área de la

¿aspectos? Cualquier soldadura reciente? • ¿Hay señales de temperatura excesiva en cualquier parte

el motor o la maquinaria accionada? • ¿Cuál es la calidad del lubricante del coj inete? • ¿Hay signos de humedad o el moho? • ¿Cuál es el estado del dispositivo de acoplamiento utilizado para

conectar el motor y la carga? • ¿Qué estaban presentes antes de los niveles de ruido o vibración

¿fracaso? • ¿Hay piezas que faltan en el element o giratorio? • ¿Cuál es la condición del agujero del rodamiento, cojinete del eje,

focas, la extensión del eje y tapa de apoyo? • ¿Cuál fue el sentido de giro? Hubo una Fuerza radial o cualquier empuje axial? ¿Son compatibles por los patrones de desgaste del cojinete? • ¿Tiene la cara muestran signos exteriores o int eriores de rozamiento? • está montado el motor, alineados y acoplados correctamente?

No destruya el rodamiento hasta que no ha sido adecuadamente inspeccionado. También es importante para guardar una muestra de la lubricante de los cojinetes. CONSIDERACIONES SOBRE LA APLICACIÓN Por lo general, es difícil de reconstruir el funcionamiento real condiciones en el momento del fallo. Sin embargo, un conocimiento de las condiciones generales de funcionamiento serán útiles. El seguimiento elementos deben ser considerados: • ¿Cuáles son las características de carga de los equipos accionados

y la carga en el momento de la falla? • ¿Tiene el ciclo de carga o pulsar? • ¿Cuántas otras unidades están operando con éxito? • ¿Con qué frecuencia se pone en marcha la unidad? • Se proporciona Qué tipo de protección del rodamiento? • ¿Dónde se encuentra la unidad y cuáles son los normales

¿condiciones ambientales?

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• ¿Es la carcasa del motor adecuada para la aplicación? • ¿Cuáles fueron las condiciones ambientales en el momento de

¿fracaso? • ¿Es la base de montaje correcto para el soporte adecuado a la

¿motor? • ¿Es la cinta o el método de conexión a la carga

correcta para la aplicación? HISTORIAL DE MANTENIMIENTO La comprensión de la evolución pasada de motor puede dar una buena indicación en cuanto a la causa del problema. Una vez más una lista de verificación puede ser útil. • ¿Cuánto tiempo ha sido el motor en servicio? • ¿Algunos otros defectos del motor han registrado y lo

era la naturaleza de los fracasos? • ¿Qué fallos del equipo impulsado haber ocurrido?

Se realiza ninguna soldadura en el área? • ¿Cuándo fue la última vez que cualquier servicio o mantenimient o

se realizó? • ¿Qué niveles de operación (temperatura, vibración, ruido,

etc.) se observaron antes del fallo? lo disparado el motor de la línea? • ¿Qué comentarios se recibieron de los equipos

operador en relación con el fracaso o fracasos del pasado? • ¿Cuánto tiempo estuvo en la unidad de almacenamiento o sentados sin hacer nada antes de la

¿comenzando? • ¿Cuáles fueron las condiciones de almacenamiento? • ¿Con qué frecuencia se pone en marcha la unidad? ¿Hubo paros? • ¿Han sido correctas los procedim ientos de lubricación? • ¿Se han realizado cambios en el equipo que lo rodea? • ¿Qué procedimientos se utilizaron en el ajuste de tensión de la banda? • ¿Son las poleas colocadas correctamente en el eje y, como

cerca del rodamiento del motor como sea posible?

LUBRICACIÓN Debido a que la lubricación es inseparable de muchos rodamiento fracasos, no hay información de lubricación distribuidas a lo largo la sección de falla del rodamiento. Esta parte de la sección de se centra específicamente en los temas de lubricación, para facilitar su uso como una referencia. El papel de lubricante es reducir la fricción entre el laminación o partes deslizantes, a disipar el calor generado por el rodamientos y proteger el acabado de la superficie de las piezas de apoyo De la corrosión. En menor medida, excluye de lubricación la contaminación exterior por el desplazamiento. Lubricación normalmente significa ya sea grasa o aceite, cada uno de los cuales pueden ser entregados por varios métodos diferentes. LUBRICACION DE GRASA La grasa es aceite suspendido en una base de manera que el aceite es disponible para lubricar el cojinete, según sea necesario. Lubricación con grasa es casi exclusivamente para los rodamientos de bolas y rodillos.

Cuando una caja de cojinete está diseñado para lubricación con grasa, una cavidad se proporciona dentro del soporte para contener una cantidad de grasa. Algunos diseños incorporan placas de medición y métodos similares para regular el flujo de grasa al cojinete. Una tapa interior (o la tapa) se proporciona a menudo para retener la grasa y evitar la contaminación. En muchos casos, la retenedor también se utiliza para establecer el juego axial. La lubricación puede ser afectada por la temperatura, ambiental condiciones, carga dinámica y velocidad. Lubricación la selección puede afectar los niveles de vibración, la temperatura del rodamiento y la longevidad. la selección grasa debe tener en cuenta las variables anteriores. La mejor grasa para una mina de cobre a cielo abierto en el desierto [130 o F (54 °•C) ambiente] no es probablemente la mejor grasa para utilizar en el Ártico [-50 o F (-45 °•C) ambiente]. Lo mismo es verdad para climas secos (5% de humedad) frente a las regiones costeras (98% humedad). Otras preocupaciones incluyen la contaminación de la lubricante. La contaminación, de alta temperatura y fricción reducen la eficacia de los lubricantes.

2 - 6 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 2 - fallas en los rodamientos del análisis de causa Fracaso La investigación actual está haciendo que sea posible predecir rodamiento vida con mayor precisión. El uso de elastohidrodinámica Lubricación La teoría (EHL), introducido en la década de 1960, para el cálculo de perfiles de espesor de película y de presión, ha sido la clave muchas investigaciones y la base para el fracaso comprensión Modos. Desde principios de 1970, la lubricación y el espesor de la película han sido reconocidos como factores significativos de la vida ecuación. La ABMA estándar 9 / ANSI B3.15, e ISO 281 normas fueron modificadas en 1972 y 1977, respectivamente, a incluir este efecto mediante la adición de la A2 (material) y a3 (condiciones de funcionamiento) Factores de Ajuste de la vida. Los factores típicos utilizados se muestran en la Figura 4. La última esfuerzos han sido en el área de la contaminación por partículas y limpieza del lubricante. Estos nuevos estudios tienden a cambiar la forma de las ecuaciones de predicción de la vida. Según uno fabricante de rodamientos, la verdadera naturaleza del modo de fallo mecanismo se oculta y no se entiende hasta hace poco por las siguientes razones: • Las altas cargas utilizadas para acelerar las pruebas dieron como resultado

tiempo insuficiente para que el desgaste de manifestarse. • La superficie inició grietas, de indentación de partículas,

FIGURA 4: VIDA factor de ajuste VS. relación de viscosidad Figura 6: TEMPERATURA DE GRASA PROPIEDADES frente a la temperatura VIDA DE OXIDACIÓN

Figura 5: VIDA factor de ajuste

VS. CONTAMINACIÓN DE CARGA que penetró en las zonas más profundas de la alta tensión y culminó en la descamación, no podía distinguirse de descamación causadas por grietas formadas por debajo de l a superficie. Sobre la base de estos últimos estudios, la teoría de la vida del rodamiento tiene sido refinado aún más para usar una familia de curvas para establecer una factor de ajuste a la vida sin modificar. Es de primordial importancia es el η factor utilizado para corregir la contaminación. Un evaluación precisa de la η factores requiere un análisis en un ordenador con un conocimiento preciso de la aplicación. La Figura 5 es típica de las curvas utilizadas para determinar la vida factor de ajuste de contaminación. Estos refinamientos, junto con las medidas similares adoptadas por otros fabricantes, puede sólo conducen a una determinación más precisa de la vida del rodamiento. En Además de las nuevas teorías de predicción de la vida, nuevos lubricantes y métodos de lubricación se están realizando con el que se extenderá vida útil. grasas sintéticas son capaces de extender vida de la grasa de manera significativa, como se indica por las características de oxidación se muestra en la Figura 6. Aunque vida de la grasa es una función de más de sólo la vida de oxidación, es un buen indicador del tipo de ganancia que se pueden hacer usando grasa sintética. grasas sintéticas se pueden formular con una menor sensibilidad a variaciones de temperatura, y por lo tanto, tienen una mayor intervalo de temperatura útil y el potencial de pérdidas más bajas. La pregunta frecuente acerca de las grasas, se ocupa de la compatibilidad de ellos si se mezcla durante la relubricación proceso. La Tabla 1 es una guía para ayudar en este proceso. si en duda, no se mezclan sin consultar con el fabricante del lubricante. los medios de lubricación de los rodamientos lubricados con grasa, se muestra en la Figura 7, variar entre los fabricantes y diseños. viscosidad de grasa, la posición de montaje del motor, y teniendo impacto recinto de la eficacia de la lubricación portabilidad. Por ejemplo, el diseño de grasa a través de muestra en el ejemplo C no funciona bien con un doble-blindado cojinete. Mientras que un cierto margen existe, una buena regla de oro para temperatura del rodamiento es 80-90-100, donde el 80 o C es el temperatura de funcionamiento, 90 o C es el ajuste de la alarma, y 100 o C es el límite de desconexión. Para temperaturas más altas, lubricantes sintéticos (aceite o grasa) están disponibles. En general, Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2

Análisis de causa raíz Si no fallas de rodamientos - Sección 2 el uso de lubricantes sintéticos puede aumentar el funcionamiento segura la temperatura hasta en un 30 o C. compatibilidad de la grasa es importante, pero pasa por alto fácilmente. Los resultados de la mezcla de grasas incompatibles pueden variar desde un líquido espeso a una cerca-plástico sólido, dependiendo de la

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bases mezclan. La Tabla 2 proporciona algunas pistas sobre la base de la aparición de la grasa. La lubricación con aceite La lubricación con aceite se usa para casi todos los cojinetes de manguito, y algunas máquinas de cojinete de bolas. En los motores horizontales, la método normal de entrega para cojinetes de deslizamiento es un sumidero, con anillos de aceite para suministrar aceite del cárter con el eje donde fluye a través del cojinete. El aceite también se puede administrar utilizando una niebla de aceite o método de lubricación forzada. NEBLINA DE ACEITE Correctamente hecho, un sistema de niebla de aceite es una manera eficaz de lubricar los rodamientos de forma continua con cantidades mínimas de petróleo. El aceite se pasó a través de un atomizador para reducir la gotita tamaño a un vapor. Aceite, en una corriente de aire a baja presión, se lleva a los cojinetes, donde se condensan las gotitas de aceite en el cojinete. La naturaleza de vapor también hace que el vapor de aceite útil para segundo Complejo de aluminio Bario Calcio Calcio 12-hidroxi Complejo de calcio Arcilla Litio De litio 12-hidroxi Complejo de Litio poliurea poliurea Complejo de Litio De litio 12-hidroxi Litio Arcilla Complejo de calcio Calcio 12-hidroxi Calcio Bario Complejo de aluminio

x x x x x x x x x x yo yo yo yo yo yo IIIIIIII yo yo yo yo yo yo II yo CCCCCCCI CC CCCC CC IIII IIII

III do do do CI yo yo do do do CCII Bicci II CCIIII CPI segundo IBCI II CI

B = Límite de compatibilidad; C = compatible; I = Incompatible.

TABLA 1: RESULTADOS DE GRASA ESTUDIO DE INCOMPATIBILIDAD Bonnett, A. AESA Nota técnica No. 27: La Causa y Análisis de rodamiento y el eje fallas en los motores eléctricos. 1999.

Figura 7: RÉGIMEN DE VIVIENDA PARA Rodamientos y VIVIENDAS

UN rodamiento abierta en reengrasable alojamiento.

segundo vivienda reengrasable utilizando un solo blindado cojinete respaldado por una hondero eje.

do Transverso engrase a través cojinete. Estos son sólo tres de los fabricantes de los caminos de lubricación han utilizado. Apariencia Lo que puede tener sucedido grasa limpia en un malcojinete fallado. Se añadió después la grasa no cojinete. Sin grasa en el engrasador o tuberías. La grasa no ha sido añadido desde la instalación. El exceso de grasa en el bobinados, etc. Motor se overgreased.

apariencia emulsionado. El agua se mezcla con grasa. La grasa es duro y seco. Motor era inactivo por mucho tiempo lo suficiente para que el aceite separado de la base. La grasa es seco y en polvo. La contaminación se mezcla con grasa.

TABLA 2: APARIENCIA DE GRASA

De 2 - 8 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 2 - fallas en los rodamientos del análisis de causa Fracaso Ción. Cuando existe una condición de alta temperatura ambiente, o cuando es deseable reducir las temperaturas de cojinetes, una lubricación forzada Se utiliza el sistema. La mayoría de los cojinetes de deslizamiento requieren de 2 a 3 galones por minuto (1,5 a 2 litros por minuto) para una lubricación adecuada. A controlar el volumen de aceite a través de un sistema de lubricación forzada, la entrada es presurizado y el aceite forzado a través de un pequeño orificio (O placa de medición). La presión del sistema es de 10 a 15 psi, y tamaños de orificios son típicamente alrededor de 0,030 "(0,8 mm) para proporcionar la velocidad de flujo deseada. Para probar la velocidad de flujo, utilizar un cubo para medir el aceite que sale del cojinete por un minuto cronometrado. Una causa común de las fugas de aceite aparentes es una falta orificio. Esto ocurre porque el orificio está instalado en la tuberías de motor, y puede perderse cuando el motor es de fontanería desconectado. La Tabla 3 proporciona algunas pistas sobre la base de la aparición de el aceite. PRECAUCIONES DE LUBRICACIÓN • Todas las carcasas de motores, ejes, sellos y caminos de lubricación

se debe mantener limpia a fondo durante toda la vida del motor. • Evitar cualquier suciedad, la humedad, astillas o partículas extrañas contaminante

la grasa. • Identificar el rango de temperatura para la aplicación y

seleccione una grasa que llevará a cabo de manera satisfactoria. • El exceso de grasa puede causar rodamiento elevada y / o liquidación

temperaturas que pueden conducir a fallos prematuros. Asegúrese de purgar adecuadamente el exceso de grasa. • Al volver a engrasar, asegúrese de que la nueva grasa es compatible con la grasa existente y que ha deseado características de presentación. • Grasa sintética puede no ser tan adecuado como el petróleo

grasas para aplicaciones de alta velocidad. Algunas aplicaciones puede requerir una grasa de extrema presión (EP). • Algunas grasas comunes no son adecuados para el motor

Aplicaciones. Si son demasiado suave, puede ocurrir batida. Si demasiado rígido; características de ruido y pobres sangrado puede

ocurrir. • No trate de lubricar los rodamientos sellados.

la prevención de la corrosión durante largos períodos de inactividad. Aspectos lubricado por neblina de aceite debe tener sellos o aisladores que llevan para contener el aceite. métodos de recuperación varían de tazas de goteo pasar el vapor que sale a través de un reclasificadora. Un reclasificadora reconsolida las gotitas de aceite. La neblina de aceite tiene inconvenientes, cada uno de los cuales es difícil de detectar hasta que se haya desmontado el motor. En primer lu gar, la neblina de aceite es un vapor que puede salir de la cámara de rodamiento y causar otros problemas. La contaminación ambiental puede darse cuando la sistema de recuperación de vapor falla. Aceite ataca químicamente algunos materiales -en especial de aislamiento llevan el aislamiento del cable. selección del aceite se ve afectado por la aplicación, la temperatura, medio ambiente y el diseño de los cojinetes. Aparte de lo obvio factores mencionadas, la viscosidad del aceite pueden afectar los niveles de vibración de cojinete de manguito máquinas mediante la alteración de la rigidez de la eje de soporte de la interfaz. Como regla de oro-, cuanto más cerca del relación de la longitud del cojinete y el diámetro del cojinete es a 1, más importante la viscosidad del aceite es probable que sea. lubricación forzada se añaden los sistemas de lubricación forzada a reducir rodamiento temperatura (Figura 8). En efecto, la lubricación forzada sistema simplemente aumenta el tamaño de la reserva de aceite. los papel del depósito de aceite es garantizar un suministro estable de petróleo a lubricar los rodamientos, sino también para enfriar el aceite mediante recirculación

Figura 8: manga rodamiento del motor EQUIPADO CON UN lubricación forzada SISTEMA La tubería es parte de un sistema de lubricación forzada usado para reducir la temperatura de los cojinetes. Apariencia Lo que puede tener sucedido aceite limpio, Babbitt derretida. Se añadió el aceite después de no cojinete. aspecto lechoso. El agua en el aceite. Aceite aparece turbia. La contaminación en el aceite. bobinados impregnados de aceite. sello de laberinto excesiva liquidación, el nivel de aceite demasiado rodamientos de alta, a presión o cámara de forcedlubrication volumen demasiado alto.

TABLA 3: aparición de grasa Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2


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-lubricación delgada de grasa utilizada en este cojinete de rodillos migrado más allá de la casquillo de cojinete interior. Una junta de labios impediría esto retener la grasa. La grasa se calma un cojinete ruidoso. Este rodamiento rodamiento era ruidoso para por algún tiempo. Engrase excesivo un cojinete ruidosa trata el síntoma más que la causa. El resultado puede causar otros problemas, sobre todo un aumento de la temperatura del devanado. El cojinete de apoyo superior, atornillado en el interior del soporte de extremo, tiene demasiada holgura en el eje. La gravedad, gravedad, la grasa y la suciedad no son una buena combinación.

2 - 10 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 2 - fallas en los rodamientos del análisis de causa Fracaso Monitoreo de condiciones de temperatura Normal de 170 ° F (80 ° C) Alarma 190 ° F (90 ° C) Apagar 210 ° F (100 ° C)

TABLA 4: SEGUIMIENTO DE COJINETE TEMPERATURAS Añadir 30 °•C cuando se usan lubricantes sintéticos, sin embargo, grasa sintética a menudo no es adecuado para la alta velocidad Aplicaciones.

ESTRÉS TERMAL Un elemento de rodamiento debe operar a temperaturas no superior a 100 °•C. La regla de oro ", 80-90-100," se refiere a una temperatura de funcionamiento de 80 °•C (170 °•F), una temperatura de alarma de 90 °•C (190 °•F) y un cierre temperatura de 100 °•C (210 °•F). (Nota: 30 °•C se puede añadir para lubricantes sintéticos, sin embargo, es a menudo grasa sintética no es adecuado para aplicaciones de alta velocidad.) (Ver Tabla 4.) Para rodamientos sellados, sellados, la calificación calificación rpm es significativamente inferior a la de rodamientos abiertos. A temperaturas superiores superiores a 100 °•C (130 °•C para sintética lubricantes), la expansión térmica de las partes componentes pueden reducir el juego interno, lo que resulta en un fallo prematuro Del cojinete. Además, cojinete. Además, la ruptura ruptura lubricante dará dará lugar a temperaturas de los cojinetes superiores y falla del rodamiento. temperatura de los cojinetes se ve afectada por la temperatura de la entorno (aire, devanados del rotor,), así como por el lubricante (Tipo, cantidad, viscosidad y condición), el rodamiento sí (juego interno, abrir / blindado / sellado,) y la carga (Carga dinámica, dirección de la carga, la velocidad y el ciclismo de impacto). El cojinete debe ser dimensionado dimensionado apropiadamente para todos estos condiciones, pero en el mundo real se crea no todo el equipo igual. La comprensión de la causa raíz puede dar lugar a sugerencias para modificar una unidad para que sea más adecuado, o incluso reemplázalo.

ESTRÉS TERMAL Los síntomas de sobrecalentamiento son la decoloración de las carreras, las bolas y las jaulas de la paja a azul. Las temperaturas en más de 400 °•F (205 °•C) puede recocer la raza y la bola Materiales. La pérdida resultante de la dureza reduce la la capacidad de carga, provocando un fallo prematuro. Cortesía de la Corporación Barden decoloración decoloración de calor indica la pista interior alcanzado 700 °•F (370 °•C). Las posibles causas incluyen la pérdida de ajuste a la eje, insuficiencia lubricante o una instalación incorrecta. localizada decoloración decoloración puede indicar que una antorcha se utiliza para calentar la pista interior. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2

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ESTRÉS TERMAL insuficiencia lubricante dará lugar a un desgaste excesivo, sobrecalentamiento sobrecalentamiento y el fracaso del cojinete posterior. Cortesía de la Corporación Barden Este fallo del motor comenzó como un cojinete fallado. el quemado pintura muestra el calor extremo creado por este fracaso. los fracaso teniendo provoque daños en el rotor, así como el estator. La diligencia y la protección significan la diferencia entre daños menores y este tipo de fallo. La temperatura de este cojinete supera el "goteo punto "de la grasa. Esta es la temperatura a la que el aceite de separa-gotas o fuera de la base de grasa. Esta la falla del cojinete llevado al eje doblado.

2 - 12 a Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 2 - fallas en los rodamientos del análisis de causa Fracaso

ESTRÉS TERMAL Por el momento no este cojinete, la temperatura del eje superado 900 °•F (480 °•C). Este cojinete muestra signos de decoloración de calor. Era sobrecalentado sobrecalentado antes de la instalación. En este caso, la fuente de calor era un rotor estancado. Calor migrado desde el rotor a través del eje para el cojinete. Grasas diferentes tienen diferentes puntos de caída (la temperatura a la que separa el aceite de la grasa base). La envuelta de aire adicional en el extremo de conexión desvía el aire a través de la unidad de poner fin a la caja del cojinete. Si extraído por una usuario final o el reparador anterior, el rodamiento del eje temperatura aumentará. Pérdida de lubricación dañado este rodamiento de rodillos a rótula. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2


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CARGA dinámico y estático ESTRÉS Características de carga del rodamiento en su aplicación única incluir la carga radial y / o la carga de empuje. Carga radial puede resultar de una aplicación con cinturón (Figuras 9 y 10), la desalineación u otros factores no inmediatamente evidente. Empuje cargas pueden ser externas o internas en la fuente. A verticales aplicación compatible compatible con una bomba puede requerir un cojinete de empuje capaz de manejar cargas de empuje sustanciales. una idéntica motor podría ser diseñado con diferentes rodamientos para alta, aplicaciones medias o bajas de empuje. carga de empuje puede también el resultado de precarga interna del motor. antes de la máquina trabajar como un reemplazo de eje, juntas o falta tapas de los cojinetes intercambiado (cuando ambos cojinetes son los mismos tamaño) también puede causar esta condición. Para las máquinas montadas verticalmente, carga de empuje axial de la cojinete de empuje no puede ser el resultado de un montaje incorrecto. La expansión térmica del eje durante el servicio se puede mover la carga axial del cojinete de empuje a la no empuje cojinete. Esto también es cierto en máquinas horizontales cargados axialmente. Vale la pena señalar que hay usuarios finales que instalan motores horizontales en posiciones no estándar (Figura 11), la reducción de la eficacia de los caminos de lubricación. Si algo sobre no parece la evidencia para adaptarse, puede indicar una condición de montaje inusual. Buscar una respuesta que se ajuste Toda la evidencia. Axial de carga también puede ser ser resultado de la alineación alineación incorrecta si si el acoplamiento precarga del rodamiento fijo; por ejemplo cuando se utiliza un acoplamiento rígido, si el instalador Pries la acoplamiento mitades (o llama juntos utilizando la pernos de acoplamiento) después de la base del motor está asegurado.

Figura 9: RESULTADOS DE EXTREMO Fuerza radial EN UNA BELTED SOLICITUD Figura 10: ceñido APLICACIÓN Diámetro de la polea y el número de cinturones pueden afectar radial Cargas Ver material de alineación en la Sección S ección 6.

Figura 11: MOTOR MONTADO HORIZONTAL VERTICAL Un usuario final puede ahorrar dinero mediante la compra de un eje horizontal motor de cara C en vez de una vertical. Sin embargo, esto puede reducir la efectividad de las trayectorias de lubricación.


ESTRÉS DE CARGA DYNAMICA Y ESTÁTICA Estos ejes muestran signos de un caso clásico de exceso radial cargar en un rodamiento de bolas.

Esta aplicación requiere un cojinete de rodillos para el lado de accionamiento. La polea debe estar lo más cerca del soporte, como se posible. ranuras correa desgastada aumentar deslizamiento de la correa y mayo hacer que el operador apriete demasiado las correas y la sobrecarga el rodamiento. Este cojinete dejado de girar, pero el eje de tamaño insuficiente No lo hicieron. Una carga radial pesada causó este fracaso único patrón. astillamiento grave causada por una carga excesiva. este astillamiento es parte del proceso de falla natural como alcances de cojinete al final de su vida. Cortesía de la Corporación Barden pesadas cargas de choque pueden causar fracturas inusuales de la la raza y / o bolas externa. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-15


VIBRACIÓN Y ESTRÉS DE SHOCK La vibración puede ser el resultado de desequilibrio del rotor, en desequilibrar el equipo accionado, aflojamiento aflojamiento en el montaje de la motor o máquina operadora, o incluso de alta vibración en equipos equipos próximos. maquinaria vial, construcción, ferrocarril o tráfico de camiones pesados todos pueden contribuir. El shock puede ser atribuida para la mayor parte de la no sistema anterior provoca o específica aplicaciones tales como molinos de martillo o tr ituradoras de roca. Los motores están almacenados, o de otro modo inactivo durante un largo tiempo, puede tener daño en el rodamiento como resultado de falso brinelación. vibración repetida cuando los rodamientos no son rotada puede resultar en el daño que está espaciada uniformemente uniformemente en el mismos intervalos que los elementos rodantes.

VIBRACIÓN Y ESTRÉS DE SHOCK El daño que se muestra aquí corresponde corresponde a la separación de los elementos rodantes. Este daño se inició como no giratorio vibración. Esto puede resultar de envío (ferrocarril, carreteras en mal estado) o la vibración de equipos cercanos. motor vertical, superior de empuje rodamiento dañado por choque carga. Este tipo de daño puede ser causado por cavitación (Momentáneas de hasta empuje de alto impacto cuando el empuje la carga se restaura) o daños durante el transporte. Cuando se utiliza un rodamiento oscilante de rodillos, las condiciones de empuje momentáneo pueden causar daños por impacto cuando la carga de empuje de repente es restaurado. Algunos rodamientos de rodillos esféricos son de resorte para evitar este tipo de daños.


VIBRACIÓN Y ESTRÉS DE SHOCK Una pista exterior de división (circunferencialmente) es causado por la alta impacto de choque. Este fracaso inusual es más común en aplicaciones tales como un molino triturador o un martillo. El cojinete de este motor fue dañada por las vibraciones

causada por un ventilador de refrigeración dañado. carga de choque de rotación causó este acoplamiento a la fractura. La mayoría de los centros de servicio no reciben el acoplamiento con el del motor, por lo que la evaluación de una falla del rodamiento sin todo el evidencia puede ser difícil. El acoplamiento puede proporcionar proporcionar una valiosa información. carga axial pesada o impacto axial pueden hacer mella la pista exterior hombro de un rodamiento de rodillos. Cortesía de Koyo Una carga excesiva puede causar la falla del cojinete jaula. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-17


ESTRÉS AMBIENTAL Los lubricantes se producen con diferentes grados de humedad resistencia. Corresponde al usuario final para seleccionar el más lubricante apropiado para la aplicación. La condensación condensación puede causar óxido en la superficie del cojinete y el motor interno partes. La corrosión en las pistas de rodadura o elementos rodantes debe trabajar rápidamente para dañar aún más el rodamiento superficie. material extraño puede incluir líquido o vapor que los ataques la superficie de apoyo o el lubricante. Los ejemplos incluyen nítrico o ácido clorhídrico, que puede flash-oxidarse cuando un cojinete el vapor está presente, incluso en pequeñas cantidades. Exterior material también incluye incompatibilidad incompatibilidad grasa. Ver Tabla 1 (página 2-7) para obtener información específica, pero los resultados de mezclar grasas incompatibles varían. Algunas combinaciones dan como resultado una líquido espeso, mientras que otros se endurecen para formar una masa sólida que asemeja plástico. El exceso de la temperatura ambiente no se limita al aire que rodea el motor. Una línea de vapor expuesta cerca de un extremo de un motor puede elevar las temperaturas en solamente ese fin. fuentes de calor radiante puede ser una distancia considerable considerable de la máquina y aún así elevar la temperatura del soporte sin afectar temperatura del aire. Un motor que opere en un confinado el espacio (por ejemplo, compresor) puede estar sujeto a la recirculación como la temperatura del aire 'enfriamiento' se eleva cada vez que se pasa a través del motor. Cuanto menor sea el Δ T, menos efectiva del medio refrigerante se convierte. ( Δ T es la temperatura diferencia, en este caso entre el aire dentro y fuera del aire.) En el caso de ventilación restringida, la temperatura de la bobinados y del rotor aumenta. Las funciones de eje en parte como una disipador de calor para conducir el calor lejos del rotor. Eso, a su vez, aumenta la temperatura de los cojinetes y el lubricante. La acumulación de contaminación (suciedad, (suciedad, pulpa, del producto) en el exterior del motor aísla el cojinete, atrapando el calor.

ESTRÉS AMBIENTAL La grasa se añade desde este cojinete. Agua, vapor o

disolventes son a menudo la causa de este tipo de daños. El lubricante se lavó fuera del cojinete. El óxido es evidente. La decoloración de rayas irregular se produce cuando la contaminación se ha pulsado en el camino de rodillos. La corrosión causado el daño inicial a este cojinete de rodillos.

2-18 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 2 - fallas en los rodamientos del análisis de causa Fracaso

ESTRÉS AMBIENTAL El polvo y otros contaminantes secos finos absorben el aceite y espesar la base de grasa. problemas de compatibilidad con grasa pueden resultar de l a mezcla grasas incompatibles, o de la entrada de otros contaminantes. Los polvos secos pueden absorber el aceite haciendo que el engrasar a espesar. ventilación restringida puede aumentar bobinado y / o rotor Temperaturas. el calor se transfiere a la caja de cojinetes y eleva la temperatura de los cojinetes. Suciedad en la pista de rodamiento se incrusta en la pista de rodadura, disminuyendo la vida del rodamiento. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-19


ESTRES MECANICO fallos de los rodamientos pueden también resultar de una variedad de mecánica causas, ya sea interno o externo en su origen. Contaminación y / o corrosión puede reducir la separación entre la eje y el soporte final resultante de la fricción que genera calor. La desalineación del motor y aumenta el equipo accionado la carga dinámica sobre el cojinete. Incorrecto de fabricación o de reparación de los procedimientos pueden resultar en una pérdida de juego del rodamiento interno. Una fijación a la flecha que es demasiado grande, o una el alojamiento del cojinete que es demasiado pequeño, da como resultado un mayor ajuste y reduce el juego interno del cojinete. Demasiado flojo un ajuste puede permitir el cojinete para deslizarse sobre el eje (o en el vivienda), lo que genera más calor. En casos específicos, el uso del cojinete equivocada para el aplicación puede dar lugar a los mismos fallos. Vibrador (shakerscreen) Los motores están diseñados con ataques eje sueltos y apretados la vivienda se ajusta. Ellos requieren el uso de un juego interno C4 aspectos. Algunos motores utilizan la red de arrastre mayor interferencia encaja entre el eje y el cojinete (M6 en lugar de k5), pero También puede ajustar el ajuste carcasa del cojinete para preservar la rodamientos de juego interno. Trituradoras están a menudo equipados con rodamientos de rodillos a rótula en ejes cónicos. La distancia del cojinete se hace avanzar hacia el gorrón cónico controla el juego interno de la cojinete. Una vez que se retira el cojinete, ya es demasiado tarde para comprobar el juego interno.

ESTRES MECANICO La decoloración y la puntuación es el resultado de la pista exterior deslizamiento en el alojamiento del cojinete. Cortesía de la Corporación Barden Un gran desgaste trayecto de la bola indica un ajuste apretado. Cortesía de la Corporación Barden Este rodamiento del eje se vio obligado por el bloqueo del cojinete lavadora después de la pista interior giró y se puso tan caliente como para fragua. Una precarga axial pesada de la carga causó la fracaso.


ESTRES MECANICO Pérdida de ajuste dañado este cojinete. El anillo de rodadura interior girar sobre el eje, la generación de calor. La descomposición térmica del lubricante seguido haciendo que los elementos rodantes de aprovechar y forjar a la pista interior, que se expandió aún más. Pérdida de ajuste (izquierda) puede seguir una falla del rodamiento o puede ser el resultado de la corrosión, de productos contaminantes o aclaramiento insuficiente. Un motor en un ambiente corrosivo, que operan con poca frecuencia, es susceptible a este modo de fallo. La combinación de una soporte de aluminio y eje de acero pueden ser vulnerables. Resultando fricción podría hacer que el eje de aprovechar, o generado por fricción calor podría debilitar el eje (derecha). Fuertes vibraciones, literalmente, forjó la pista interior del rodamiento esta vez que la temperatura alcanzó carrera de 1200 °•F (6 de 50 °•C). Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-21

Análisis de causa raíz Si no fallas de rodamientos - Sección 2 Figura 12: CORTO LAMINACIONES Este daño grave resultado de una falla del rodamiento que progresado.

CARGA ELÉCTRICA de descarga de corriente del voltaje que pasa a través de los cojinetes puede dañarlos. Estas tensiones tienen eje largo ha asociado con grandes máquinas eléctricas mediano y grande; Sin embargo, el aumento en el uso de variadores de frecuencia (VFD), ya que ha dado lugar a tensiones de eje en mucho menor Motores En las máquinas estándar, cualquier ruptura de la uniformidad en el rotor o estator pueden causar tensiones del eje. laminaciones en cortocircuito (Figura 12), las lagunas en las laminaciones del estator (como se producen con grandes máquinas construidas con laminaciones segmentados), variaciones en el espacio de aire o separación de campos o interpolos en un DC máquina; todo puede dar lugar a tensiones de ejes, con equipos rotativos. voltajes de eje también pueden resultar de electricidad estática secreción del equipo o proceso impulsado. Uno ejemplo de ello es un gran rollo de papel continuo, donde estática electricidad puede acumularse y descarga a través de los cojinetes. Indicaciones de voltajes del eje son Fluting cuando es rpm

constante, o glaseado cuando la velocidad varía continuamente. En algunos de los casos, la aparición de las bolas ofrece la mejor pista. En lugar de un acabado muy pulido, los elementos rodantes pueden tener un aspecto opaco. La "regla de oro" para los límites de tensión es de 100 mV por tocar el balón rodamientos y 200 mV para cojinetes de deslizamiento. de frecuencia variable unidades pueden dar lugar a tensiones de eje tan altas como 20 a 25 voltios. Debido a acoplamiento capacitivo entre el rotor y el estator, ambos cojinetes deben estar aislados eléctricamente. los método estándar de aislante único rodamiento no lo hará proteger los rodamientos en una máquina operada de un variador de frecuencia.

Figura 13: Métodos de protección contra el eje del CORRIENTES Métodos de protección Antes moduladas inversores (PWM) de ancho de pulso, shaftriding Se utilizaron cepillos o teniendo el extremo de accionamiento opuesto fue aislado. El cojinete aislante fue el preferido Método. Esto rompe el circuito e interrumpe el flujo de

voltaje. (Ver Figura 13.) Una buena analogía es un interruptor de la luz: Cuando el interruptor está apagado, la luz se apaga debido a que la interruptor abre el circuito. El cepillo de conexión a tierra proporciona una trayectoria paralela a la

2 - 22 de Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 2 - fallas en los rodamientos del análisis de causa Fracaso Al aislar un alojamiento de cojinete, el reparador debe también aislar a la cara de la tapa del cojinete. El rodamiento tapa podría entrar en contacto con la cara de la teniendo, por encima de cualquier aislamiento en el rodamiento alojamiento.

Figura 15: PRECAUCIONES EN EL AISLAMIENTO Las tapas de cojinetes Figura 14: AISLAMIENTO DE CERÁMICA ROCIAR pulverización de óxido cerámico o de aluminio es un método de aislante. Por encima, un extremo de accionamiento muñón de apoyo opuesta, y por debajo de, el motor vertical, teniendo portadores, todos los cuales han sido aislados con pulverización de cerámica. teniendo, desviando parte de la corriente del cojinete de el pincel. Tensión sigue el camino de menor resistencia, por lo que si el cepillo es altamente conductor y tiene buen contacto con el eje, la mayor parte de la tensión fluirá a través del cepillo. Pero como el eje oxida o como la suciedad se acumula en el eje, la resistencia a través de los aumentos de conexión cepillo / eje. El cojinete se convierte en el camino de menor resistencia y más de la tensión de los flujos a través del cojinete. Una lista parcial de las mejores medidas preventivas incluyen: • Instalar los cepillos de tierra en ambos extremos. • Aislar las dos cajas de cojinetes. • Aislar los dos pivotes de árboles.

• Use los rodamientos de cerámica

(aislados).

• Use rodamientos con bolas de cerámica. • Instalar filtros en línea entre el motor y variador de frecuencia para

reducir el problema. • Mejorar la toma de tierra del motor y variador.

Si un motor es crítico, una acción correctiva a corto plazo es disminuir la frecuencia de conmutación del convertidor a menos de 5 kHz. Eso puede permitir que el motor funcione hasta que otro opción se puede implementar. cepillos de puesta a tierra todavía tienen todos los problemas mencionados anteriormente, pero son utilizados por algunos fabricantes. por muy máquinas de gran tamaño, una moneda de cobre "estilo cepillo de dientes" cepillo está disponible. En la mayoría de los casos, el cepillo se construye como una escobilla de carbón convencional, pero con un alto contenido de plata aumentar la conductividad. Puesta a tierra cepillos debe estar ubicado lo más cerca posible al cojinete. Cuanto más largo sea el soporte de apoyo, la mayor será la resistencia del cepillo / ruta soporte / eje. pulverización de cerámica puede aplicarse al extremo del eje, y debe ser rectificado de precisión al tamaño (Figura 14). Las fichas de cerámica con facilidad, por lo que requiere un cuidado manejo. Debido a que la capa de cerámica es relativamente delgada, se debe tener cuidado cuando se equilibra un eje con revistas de cerámica recubierto. El peso del rotor no debe ser colocado en las revistas, o para el equilibrio inspección, porque el punto de carga es probable que se rompa la cerámica suelta del eje. El daño a menudo no lo hace aparecer hasta que el motor está en servicio, en cuyo momento el Las fracturas de cerámica, dejando el rodamiento del eje con un ajuste flojo. Un óxido de aluminio de proyección térmica puede utilizarse para la manga teniendo exteriores. El óxido de aluminio es el mismo material utilizado para papel de lija y las ruedas abrasivas. Con el cojinete de óxido de aluminio, la vibración puede eventualmente hacer que el alojamiento del cojinete en su uso debido a la abrasión acción. Cuanto mayor es la vibración, más probable es que este ocurrir. recubrimientos de óxido de aluminio también pueden ser comprometidas por la humedad y la corrosión. El aislamiento de las cajas de cojinetes requiere que otras partes (Como tapas de cojinete) no pasar por alto el aislamiento. Cuando un teniendo pruebas de exposiciones corrientes del eje y la carcasa está aislado, verificar la integridad del aislamiento c on ese fin del motor montado. (Ver Figura 15.) masillas epoxi de la era espacial (Devcon, Belzona) también pueden ser se utiliza, pero se debe tener precaución para evitar exceder la capacidad de carga de estos materiales. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-23


CARGA ELÉCTRICA Fluting debido a las corrientes del eje tanto en un cojinete de rodillos,

anteriormente, y un cojinete de bolas, a contin uación. Cuando la velocidad de rotación varía, las corrientes de eje puede causar un aspecto mate, satinado en lugar de estrías. La separación de las marcas de estría depende de rpm, diámetro, carga radial y la magnitud de la tensión de eje. Fluting sólo se produjo en la vía de rodillos sin carga porque el arco se produjo sólo en la brecha entre el rodillos y la carrera. Una buena analogía es los puntos de una más viejo sistema de encendido del automóvil. La formación de arcos en esta bola fue causado por soldadura hecho cerca el motor.


VERTICAL rodamiento del motor SISTEMAS: CASOS ESPECIALES Hay varias características únicas a los motores verticales. Estas características se agrupan aquí por la conveniencia de esas máquinas verticales de inspección. Porque un motor vertical está a menudo junto a una bomba, el motor puede ser requerida para soportar la carga de peso y el empuje de la bomba así como el peso del rotor. Con diseños de bombas que van desde bajo a mediano a alto empuje, la parte superior disposición de rodamientos de los motores verticales aparentemente idénticos puede variar enormemente de acuerdo con el tamaño del rodamiento, la cantidad y dirección de empuje. (Ver Figura 16.) Cuando un usuario final cambia la bomba sin juego el requisito de carga de empuje a la capacidad de carga de empuje de la del motor, o cuando se compra un motor de repuesto no original, existe la posibilidad de mal uso. El centro de servicio puede no ser consciente de todas las circunstancias que rodea a un fallo del cojinete. Una consideración clave es la longitud de tiempo en servicio con la misma bomba y de empuje cargar para el motor. Instalación reciente, el trabajo de la bomba u otro cambios son motivo de investigación más a fondo. La siguiente lista le ayudará a centrar la inspección causas probables: • ¿Ha sido la bomba recientemente sustituido o servicio? • ¿Se efectuó cualquier base o fundamento del trabajo? • ¿Ha sido el motor acoplado a la misma bomba? lo tiene

ha mudado recientemente? • Se ha llevado a que se bombea un cambio en el material? • ¿Hay registros de los niveles de vibración y / o actual? • ¿Hay equipos de monitoreo en línea para la vibración /

¿corriente? Son los registros disponibles? • ¿Se ha realizado ningún tipo de mantenimiento reciente para el motor o

¿bomba? • ¿Es la bomba o motor parte de un

sistema redundante? Si es así, algunas unidades funcionan continuamente o es el de partida

secuencia alternó? • Hacer que el personal de mantenimiento recientemente revisaron el

alineación o vibración? A continuación se presenta una lista de posibles malas aplicaciones verticales para máquinas • falta de coincidencia de las necesidades de empuje.

- Cojinetes de empuje de alta acoplados a una bomba de bajo empuje. - Rodamientos de bajo empuje acoplados a una bomba de alto empuje. - La falta de capacidad de empuje hacia arriba en una bomba con ocasionales empuje hacia arriba. • disposición de rodamientos ha sido cambiado para de vez en cuando

empuje hacia arriba, pero sin anillo de sujeción / hombro es empujado previsto. Las orientaciones de rodamientos son correctos, pero el cojinete de empuje axial no puede funcionar porque no hay nada que empuje contra. (Véase la ilustración en la parte superior Figura 16.) • Capacidad de cojinete de empuje se ha modificado mediante la adición o

la eliminación de un cojinete sin cambiar disposiciones de lubricación. Si un cojinete de empuje se retira de una 2-cojinete de empuje disposición, el cojinete inferior debe será eliminada, con un espaciador (Figura 17) se utiliza por debajo el cojinete restante. Una idea es comparar el nivel de aceite ACOPLAMIENTO TUERCA DE AJUSTE LAVADORA DE BLOQUEO portacojinete CARRACA PAC EJE cojinete de empuje cojinete superior LAVADORA DE BLOQUEO cojinete superior TUERCA DE BLOQUEO soporte superior PARTE SUPERIOR tapa del cojinete O - Ring cojinete superior tapapernos COJINETE POSEEDOR ACEITE DAM portacojinete contratuerca y LAVADORA EJE DE MOTOR COJINETE SOPORTE COJINETE ANILLO DE RETENCIÓN PETRÓLEO MEDIDA ENCHUFE PARTE SUPERIOR COJINETE GORRA O - Ring PARTE SUPERIOR COJINETE tapapernos COJINETE POSEEDOR ACEITE DAM portacojinete contratuerca y LAVADORA PETRÓLEO MEDIDA ENCHUFE EJE DE MOTOR COJINETE SOPORTE COJINETE PRE-CARGA PRIMAVERA

Figura 16: Eje sólido VERTICAL conjuntos de cojinete Rodamiento de empuje (Extremo superior, bajo empuje con 1 cojinete de empuje hacia arriba)

cojinete de empuje de rodillos esféricos (Extremo superior, alto empuje) Rodamiento de empuje (Extremo superior, el empuje medio) Cuando se utiliza un cojinete de empuje hacia arriba, tiene que haber una placa de fijación a empuje contra.

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Análisis de causa raíz Si no fallas de rodamientos - Sección 2 a la posición del cojinete inferior. El nivel de aceite debe estar en o cerca del fondo de la más baja restante cojinete. COMPARACIONES DE DISEÑO Los motores verticales, mientras que muchos fabricantes han construido, la gran mayoría de los motores verticales se construyen por sólo unos pocos de ellos. La experiencia es un factor en el diseño del motor, lo que la comparación de diversos diseños pueden ser instructivos. Esto es especialmente cierto cuando se trata de la lubricación, la temperatura del cojinete o rodamiento problemas de la vida. Lubricado con aceite, cojinetes antifricción (bola o rodillo) se debe suministrar suficiente aceite para lubricar y enfriar Los cojinetes. Un exceso de aceite aumentará la temperatura del cojinete. Poco aceite puede resultar en un aumento de la fricción. Ya sea escenario puede reducir la vida del rodamiento. Cojinete de empuje temperaturas puede verse afectada por la regulación de el volumen de aceite a los cojinetes, ajustando el tamaño de el depósito de aceite, o mediante refrigeración auxiliar (agua o tubo de aire enfriado) del depósito de aceite. (Ver Figura 18.) El método más fiable para regular el flujo de aceite es el diseño de la cámara para hacer que el aceite para entrar en el marco del cojinete (s), pasar un volumen regulado a través del rodamiento (s), y la salida la parte superior circule a través del aceite en la cámara. una de las funciones del depósito de aceite es enfriar el aceite caliente que sale de la cojinete (s), pero el tamaño de depósito es una variable más allá de la el control del centro de servicio. Si un depósito se considera que es , Un tubo de enfriamiento demasiado pequeño para las condiciones de carga y ambientales puede ser diseñado e instalado. El enfriamiento más común medio es el agua, principalmente debido a su disponibilidad y bajo costo. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre el medio de refrigeración y el aceite ( Δ T), más eficaz el calor Intercambiador Tamaño del rodamiento Y CALIFICACIÓN DE EMPUJE tamaño del rodamiento de empuje y la calificación en relación con el empuje real de carga también afecta la temperatura de funcionamiento del rodamiento. Cuando más de un rodamiento se monta, un conjunto combinado de rodamientos deben ser utilizados. (Ver Figura 1 9.) de empuje pesado dañado un solo rodamiento, porque no eran una

Figura 17: separador de rodamientos El separador soporta el cojinete de empuje, asegurando que el cojinete está posicionado correctamente para el nivel de aceite. MONTAJE DE COMBINACIONES PARES DUPLEX

Cuando los cojinetes de empuje están montados en pares, hay 3 combinaciones posibles, cada una de las que tiene ventajas y desventajas específicas. Los rodamientos pueden montarse cara a cara, espalda con espalda, o ambas cosas a la empuje en la misma dirección. En todos los casos, la rodamientos utilizados deben especificarse como una juego completo. Los cojinetes de reemplazo, cuando ordenado, previa petición como un juego completo. El escalón de soporte de empuje del exterior la raza se conoce como la "vuelta" del cojinete. En la "espalda con espalda" de montaje, el empuje hombros de las pistas exteriores se colocan juntos. Esta disposición de montaje ofrece buena rigidez, y se utiliza a veces para las bombas horizontales. Para el montaje cara a cara, las caras de empuje son en el exterior de la pareja. Este método aceptar cierta desalineación, y se utiliza para aplicaciones en las que un cierto movimiento del eje, con respecto al alojamiento, es normal. La ambas posiciones de montaje de empuje tándem rodamientos con el empuje en la misma dirección. Este método aumenta el empuje capacidad en un 60% sobre la de un solo cojinete. Cuando un par de cojinetes de empuje falla, debe ser inspeccionado para determinar si No los rodamientos eran un juego completo. los pista más grande es cuando un par de cojinetes son eliminado, y se encontró que ser de diferente los fabricantes de rodamientos. Cuando dos inigualable cojinetes (incluso si de la misma fabricante de rodamientos) se emparejan, la carga es no se divide entre ellos, y no lo harán función que el diseñador pretendía.

Figura 18: serpentín de enfriamiento Espalda con espalda Cara a cara Tándem

2-26 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 2 - fallas en los rodamientos del análisis de causa Fracaso juego completo. Si dos cojinetes sin igual se montan en duplex, es casi seguro que un cojinete llevará prácticamente toda la carga de empuje. Eso cojinete fallará si la carga excede su capacidad. En algún momento de la falla del rodamiento, la carga transferirá al cojinete restante que posteriormente ser sobrecargada y no. Las altas temperaturas de los cojinetes desde el primer cojinete fallado a menudo hará que la segunda que lleva al fracaso a pocos minutos del primer cojinete.

Cuando se utiliza un conjunto combinado de los rodamientos, cada uno adicional rodamiento añade sólo el 60% de su capacidad nominal, únicamente en la teniendo pila. Para mayores cargas de empuje, un cojinete de empuje de rodillos esféricos es usado. El rodamiento de rodillos a rótula tiene una mayor thrustcarrying la capacidad, sino que también genera más calor. También es sensible a la desalineación de las pistas de rodadura. leve angular inclinando reduce en gran medida la vida del rodamiento. Debido a que la esférica rodamiento de rodillos es separable, a menudo se utilizan muelles de precarga bajo la pista exterior. Si la carga momentánea puede tener hasta empujes, es necesario que la pista exterior para ser cargado por resorte para mantener los rodillos en contacto permanente con la pista exterior. El conjunto resorte debe estar dimensionado para levantar el peso del rotor plus aproximadamente 20 a 30% de la carga de empuje normal. Si los muelles son demasiado débiles, no van a levantar el rotor y mantener el conjunto de cojinetes juntos durante breve, repentina episodios de empuje hacia arriba. El impacto de choque cada vez que la carga se restaura causará daños por impacto en el rodamiento. Indicativo de este problema es la presencia de espaciados regularmente zonas astilladas en la pista exterior. Los síntomas y la apariencia son consistentes con la formación de estrías. Si los muelles son demasiado fuertes, la carga de empuje no puede mantener el cojinete asentado en el alojamiento. A menos que la pista exterior es firmemente asentado en el alojamiento que se inclinará, causando desalineación con los rodillos. Los síntomas incluyen un gran desgaste sólo una parte camino alrededor de la pista de rodamiento de la pista exterior. Si el motor está montado en la inspección efectuada, confirman que los muelles están completamente comprimido presionando el eje hacia abajo. Dependiendo de la configuración de carga de empuje, se pueden requerir varias toneladas de presión para comprimir completamente los muelles. Si el peso del rotor y la carga de empuje no pueden comprimir el muelles, una carga de empuje axial axial se traducirá en la guía inferior cojinete (Figura 20). Una inspección detallada de una guía inferior fallado Es necesario rodamiento para probar si el fracaso fue debido de carga de empuje insuficiente o inadecuada de ajuste de empuje por el ensamblador. El empuje es una consideración importante, debido a la implicaciones sobre la corrección del proceso de montaje. Si un cojinete de empuje convencional se utiliza en la parte superior fin, y el juego axial está configurado incorrectamente expansión, entonces térmica del eje puede provocar que el cojinete inferior para llevar empuje descendente carga. El rodamiento, que tiene una calificación de empuje significativamente menor que el cojinete de empuje superior, se producirá un error rápidamente. Si el cojinete superior es un cojinete de empuje de rodillos esféricos, y está cargado por resorte, a continuación, el funcionamiento del motor sin carga de empuje puede dañar el cojinete inferior. la precarga muelles coloque una carga de empuje en el cojinete guía inferior. Si el motor tiene un cojinete de empuje esférica, que es la primavera cargado, y la carga de empuje de la bomba es menor que la

el motor está diseñado para transportar, los muelles pueden todavía precargar el cojinete inferior guía. En el primer caso (7000 series de empuje teniendo en la parte superior), el cojinete guía tendrá una carga de empuje en la dirección hacia arriba. Por lo tanto, la necesidad de documentación de la teniendo posición de montaje. FUGAS DE ACEITE La pérdida de lubricación, cuando los tubos de refrigeración están presentes, es una advirtiendo bandera para inspeccionar de cerca y la presión de prueba del enfriamiento Cuando se emparejan dos cojinetes, es esencial que se ser un par emparejado de cojinetes. Si los cojinetes no son un par coincidente, un cojinete llevará una desproporcionada importe de la carga de empuje hasta que falla. El segundo rodamiento, en algún momento, empezar a llevar la carga de empuje, pero que se ve obstaculizada por el calor generado por la primera cojinete, que está en el proceso de fallar.

Figura 19: Teniendo COINCIDE El fracaso de una guía de cojinete inferior órdenes cuidadosas investigación. Las posibles causas incluyen la carga de empuje, "lavado" del lubricante, la desalineación o la falta de lubricación. También es posible que el cojinete acaba de alcanzar el final de su vida a la fatiga.

Figura 20: DAÑO A GUÍA INFERIOR COJINETE Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-27

Análisis de causa raíz Si no fallas de rodamientos - Sección 2 bobina. tubos de agua deben ser probados presión de al menos el 20% mayor que la presión de agua del usuario. Inspección visual También debe ser una práctica habitual. Tubos tienden a fracturarse en o cerca de las juntas de soldadura, asegurando y soportes. corrosión en el interior los tubos de refrigeración pueden no ser visibles, pero se reducirá el efectividad del intercambiador de calor. La tienda de radiadores locales está equipado para "hervir a cabo" los tubos de refrigeración que utilizan estándar procedimientos de limpieza del radiador. Las fugas de aceite pueden ser el resultado de sobrellenado, holguras excesivas, pasos de ventilación bloqueados, el aceite de la formación de espuma, mecanizado problemas, piezas faltantes, defectos de diseño y otras causas. La ubicación de la fuga de petróleo en ocasiones se remonta de la pista de aceite. rastros de petróleo de las aberturas de ventilación puede indicar la presurización de la cámara de aceite, a menudo causada por ventilación bloqueados los pasajes en el montaje en otros lugares. aceite revestir el rotor y los devanados pueden indicar un aflojaron soporte del tubo (Figura 21) o de mecanizado incorrecto del interior del cojinete de apoyo (Figura 22).

Figura 21: tubo de soporte El tubo de soporte sirve como una fuga de aceite. Si topado durante el proceso de montaje, el tubo se puede inclinar o hecho a gotear.

Figura 22: Mecanizado INCORRECTA DE LA portarodamiento

Roscado en el interior de la cojinete de soporte, dependiendo de la dirección de rotación, puede actuar como una bomba de aceite, aceite sobre el levantamiento el tubo de soporte. Muchos diseños verticales colocar el extremo inferior de la teniendo portador en el aceite para formar un sello efectivo. Si el interior taladro del cojinete de apoyo ha roscar (incluso un ligero mecanizado marcas), que pueden actuar como una bomba de aceite (Figura 22). aceite será levantada a lo largo de los hilos, piscina en el paso en el agujero,

Figura 23: ACEITE agruparon en el fondo SOPORTE La cantidad de aceite en este soporte del extremo inferior indica una fuga de aceite de duración significativa.

Figura 24: MOTORES vertical que muestra Las fugas de aceite OBVIOS Las fugas de aceite pueden ofrecer una pista sobre su causa. El pull-out de llenado de aceite (arriba a la derecha) puede tener fugas si no se aprieta, o cuando el junta de corcho se deteriora. juntas de vidrio a la vista o obstruido respiraderos son también elementos a examinar de cerca. y extenderse a través del tubo de soporte. A continuación, viajar por el eje al rotor, donde la fuerza centrífuga y el depósito de flujo de aire el aceite en los devanados. Aceite agruparon en el rotor, pero no el revestimiento de los devanados, por lo general resulta de envío y manipulación después de que el motor fue retirado de servicio. En cualquier caso, el tubo de soporte debe ser inspeccionada por posibles fugas. Aceite agrupados en el pedalier puede ofrecer pistas sobre la magnitud de la fugas (Figura 23). espuma de aceite que a veces es causado por golpes o abolladuras que interrumpir la simetría del cojinete de apoyo, especialmente en áreas en las que el cojinete de apoyo está sumergido en aceite. Un


Figura 25: Los cojinetes TILT PAD Las almohadillas de inclinación tienen una fina capa de metal antifricción, precisionmachined y grabado (abajo a la derecha) para ayudar a la retención de aceite. Partes de un cojinete de la almohadilla de inclinación incluyen: 1) corredor de empuje. 2) de cojinete guía Babbitt.

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cámara de aceite llenado en exceso puede aumentar el nivel de aceite suficiente para causar la formación de espuma, si cambia la dinámica del flujo de aire dentro de la cámara de aceite. En ocasiones, se utiliza aceite que carece de importancia propiedades anti-espumante. Algunos diseños verticales incluyen una splashplate por encima de la cojinete superior. Hay diseños donde el splashplate debe ser colocado en el soporte de cojinete antes de rodamientos nuevos están instalados. Más de un técnico (centro de servicio o usuario final) ha olvidado el splashplate y se reciclan de las pruebas. La evidencia de una falta splashplate incluyen: • Agujeros roscados en el so porte por encima del nivel de aceite

parece que no sirven para nada. • Una etapa de mecanizado en el exterio r de el diámetro mayor

del cojinete de apoyo. 3) la almohadilla de inclinación y montaje de nivelación. 4) empuje hacia arriba la placa limitante. 5) la almohadilla de inclinación 6) Nivelador / basculante. • Pérdida de aceite que salen en la parte superio r del soporte de rodamiento, o excesivas salpicaduras. La presencia de un splashplate en un motor idénticos pueden ser útil, pero la ausencia de un splashplate no es concluyente. RODAMIENTOS TILT PAD El cojinete antifricción almohadilla de inclinación (Kingsbury ™ rodamiento, placa

rodamiento, cojinete hidrodinámico) tiene un historial envidiable de longevidad. La aplicación típica para el cojinete de la almohadilla de inclinación tiene sido generadoras hidroeléctricas, donde la baja velocidad y continuo operación son la norma. Uno o dos aperturas por año, y velocidades de operación de alrededor de 100 a 400 r pm son favorables condiciones para cualquier rodamiento. Inclinación de la almohadilla de apoyo no realizan bien cuando empezaron con frecuencia o en altas revoluciones. (Ver Figura 25.) Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2

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INTRODUCCIÓN A cojinete de camisa FALLAS Los cojinetes de deslizamiento, también conocido como cojinetes antifricción, tienen ha utilizado en casi todos los tamaños de los motores eléctricos. Por razones de la economía, la mayoría de los diseños de motor ahora utilizan rodamientos de bolas cuando sea posible. Actualmente, la potencia fraccionaria y grandes motores (donde la vida deseada no se puede lograr con del elemento rodante tipo cojinetes) son las aplicaciones donde Normalmente se utilizan cojinetes de deslizamiento. El factor limitante en motores más grandes es el diámetro del eje y la rotación velocidad de su elemento de rodadura. La aparición de un cojinete de camisa es engañosamente simple. (Vea las figuras 26, 27 y 28.) Un metal blando (Babbitt) recubierto con una película de aceite soporta un eje de rotación. El metal blando

ajusta a la forma del eje y el aceite lubrica la la superficie para minimizar vestir. Uno o más de rotación anillos de aceite proporcionan una circulando continuamente flujo de aceite desde el depósito al cojinete superficie. Debido a que el aceite de está circulando de forma continua, es también un medio eficaz de enfriamiento. El material del cojinete antifricción suave incrusta extranjera material que se pone entre el cojinete y el eje, por lo tanto la protección de la más difícil y más costoso-eje. Para un manguito que lleva el modo de fallo es generalmente térmica, acelerado por factores similares a los que afectan antifricción aspectos. Mientras babbitt funde a temperaturas por encima de 400 °•F (205 °•C), su uso para los cojinetes es limitado a aproximadamente 220 °•F (105 °•C). Fallas de lubricación, contaminación excesiva corrientes de carga del eje o pueden actuar para elevar cada rodamiento temperatura. Los factores antes mencionados pueden ser clasificados bajo las siguientes tensiones y se agrupan de la siguiente manera: Estrés termal • Lubricante. • ambiente.

la tensión de carga dinámica y estática • radial. • empuje axial.

El estrés ambiental • La humedad. • Material extraño. • La mala ventilación.

Estres mecanico • La desalineación. • Vivienda demasiado flojo. • Juego excesivo del eje.

Vibración y choque estrés • Rotor desequilibrio. • Impulsado equipo de desequilibrio. • Otras fuentes externas.

Las corrientes eléctricas • Rotor disimetría. • Estator disimetría. • laminaciones en cortocircuito.

Figura 26: cojinete de camisa Casquillo de cojinete con la mitad superior del alojamiento retirada. Tenga en cuenta la tubería de aceite forzado, teniendo dispositivo de temperatura y manómetro. El diseño especial de acoplamiento requiere que el cojinete y el anillo de aceite tanto ser separables. El cojinete tiene un diámetro exterior esférico, haciendo se auto-alineación.

Cortesía de ABB

Figura 27: cojinetes de manguito con anillo de aceite VISIBLE Esta es una disposición típica de soporte de la manga. La parte superior la mitad de la carcasa se ha eliminado la inspección. Tenga en cuenta que el anillo de aceite separable se puede quitar sin el desmontaje adicional. Nota: No limpie el fallido teniendo hasta que haya sido adecuadamente inspeccionado. Tambien es importante guardar una muestra de el lubricante del cojinete. • No-aislados tornillos pasantes. • Soldadura / otras fuentes de electricidad en la zona. • Los variadores de frecuencia (VFD).


Metodología para el análisis Fallas en los rodamientos MANGA Hay cinco áreas clave que deben tenerse en cuenta y relacionados entre sí con el fin de diagnosticar con precisión la causa raíz de fallas en los rodamientos de la manga. Son: • Modo de fallo. • La falta patrón. • Apariencia. • Solicitud. • Historial de mantenimiento.

MODOS DE FALLO Los modos de fallo se pueden agrupar en categorías, que son por lo general el resultado de los esfuerzos combinados que actúan sobre el rodamiento hasta el punto de daños o fallos. Los modos de fallo son: • La corrosión. • Fallo de lubricación. • picaduras eléctrico o estrías. • Las convulsiones.

Estos modos no representan la causa del rodamiento problema; sino que son el resultado o el modo en que el problema se manifiesta. patrones de falla En estrecha relación con el modo de fallo, pero diferente, es el patrón de fracaso. Cada falla del rodamiento se ha asociado con que un cierto patrón, que se pueden agrupar en alguna combinación de las siguientes categorías. • Los niveles de temperatura (decoloración). • La calidad de lubricación. • holguras internas. • Contaminación.

• El daño mecánico o eléctrico. • Las rutas de carga y patrones (alineación).

CONSIDERACIONES APARIENCIA Cuando se combina con el modo y el patrón de error, el del motor, teniendo la apariencia de carga y por lo general dará una pista a la posible causa del fallo. La siguiente lista le ser útil en la evaluación. • ¿Hay indicios de contaminación en el área de la ¿aspectos? • ¿Hay señales de temperatura excesiva en cualquier parte

el motor o la maquinaria accionada? • ¿Cuál es la calidad del lubricante del cojinete? • ¿Hay signos de humedad o el moho? • ¿Cuál es el estado del dispositivo de acoplamiento utilizad o para

conectar el motor y la carga? • ¿Qué estaban presentes antes de los niveles de ruido o vibración

¿fracaso? • ¿Hay piezas que faltan en el elemento giratorio? • ¿Cuál es la condición del agujero del rodamiento, cojinete del eje,

sellos y la extensión del eje? • está montado el motor, alineados y acoplados correctamente?

CONSIDERACIONES SOBRE LA APLICACIÓN Por lo general, es difícil de reconstruir el funcionamiento real condiciones en el momento del fallo. Sin embargo, un conocimiento de las condiciones generales de funcionamiento serán útiles. El seguimiento elementos deben ser considerados: • ¿Cuáles son las características de carga de los equipos accionados

y la carga en el momento de la falla? • ¿Tiene el ciclo de carga o pulsar? • ¿Cuántas otras unidades están operando con éxito? • ¿Con qué frecuencia se hace funcionar la unidad? • Se proporciona Qué tipo de protección del rodamiento? • ¿Dónde se encuentra la unidad y cuáles son los normales

¿condiciones ambientales? • ¿Es la carcasa del motor adecuada para la aplicación? • ¿Cuáles fueron las condiciones ambientales en el momento de

¿fracaso? • ¿Es la base de montaje correcto para el apoyo adecuado de la

¿motor? HISTORIAL DE MANTENIMIENTO La comprensión de la evolución pasada de motor puede dar una buena indicación en cuanto a la causa del problema. Una vez más, una lista de verificación puede ser útil. • ¿Cuánto tiempo ha sido el motor en servicio? • ¿Algunos otros defectos del motor han registrado y lo

era la naturaleza de los fracasos? • ¿Qué fallos del equipo impulsado haber ocurrido?

Se realiza ninguna soldadura en el área? • ¿Ha habido alguna soldadura recientemente?

• ¿Cuándo fue la última vez que cualquier servicio o mantenimiento

se realizó? • ¿Qué niveles de operación (temp eratura, vibración, ruido,

etc.) se observaron antes del fallo? lo disparado el motor de la línea? • ¿Qué comentarios se recibieron de los equipos

Figura 28: cojinete de camisa Este cojinete de manguito tiene un sillín estrecho ayudando a soportar el peso del rotor. Tenga en cuenta los dos anillos de aceite y la orificios de pasador anti-rotación que impiden que el cojinete de giratorio. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-31

Análisis de causa raíz Si no fallas de rodamientos - Sección 2 operador en relación con el fracaso o fracasos del pasado? • ¿Cuánto tiempo estuvo en la unidad de almacenamiento o sentados sin hacer nada antes de la

¿comenzando? • ¿Cuáles fueron las condiciones de almacen amiento? • ¿Con qué frecuencia se pone en marcha la unidad? Tiene que tropezó fuera de

línea?

• ¿Han sido correctas los procedimientos de lubricación? • ¿Se han realizado cambios en el equipo que lo rodea?

ESTRÉS TERMAL temperatura de los rodamientos varía según el peso del rotor, velocidad de giro y el tipo de aceite usado. cojinete de camisa temperaturas superiores a 150 °•F (65 °•C) por lo general se pueden mejorar por ajuste. Algunos diseños de motor están sujetos a inherentemente temperaturas más altas; en raros casos de hasta 220 °•F (105 °•C). Al supervisar las temperaturas de los cojinetes durante el ensayo en vacío carreras, es importante tener en cuenta el aumento de la temperatura de la motor. (Véase el cuadro 5.) Manga de análisis de fallas de los cojinetes no se puede separar fácilmente a partir del análisis de lubricación, por lo que los dos deben estar examinar conjuntamente siempre que sea posible. Lubricación para una máquina de cojinete de manguito casi siempre significa aceite; típicamente de 10 a 30 peso de aceite de la turbina. La viscosidad puede afectar a la capacidad de carga de carga, así como los niveles de vibración. La clave para el casquillo de cojinete vida es una lubricación adecuada para mantener una fricción mínima. Algunos diseños de cojinete de camisa incorporar guías o limpiadores para transferir de manera más eficaz el aceite de cada anillo en el eje y el cojinete. La guía también mantiene la recta de seguimiento de anillo que es especialmente importante en máquinas de alta velocidad. Un anillo que realiza u n seguimiento de forma errática gira mueve más lento y menos aceite que también puede conducir a una mayor la temperatura del rodamiento. Los anillos de aceite deben ser redondos [dentro de aproximadamente 0,002 "(0,5 mm)] y plana para girar a una velocidad constante. Un anillo de excéntricas "Lope", o la velocidad de cambio a medida que gira. Un anillo doblada rastreará de forma irregular, provocando que el aceite de la espuma. (Ver Figura 29.) La ranura de distribución de aceite (Figura 30), a veces llamado un bolsillo corte mosca o de lado, mantiene en reserva un suministro continuo

de aceite. El aceite en la ranura de distribución mantiene una constante flujo de aceite entre el cojinete y el eje. El aceite sale de la drenar el surco en cada extremo y enfriado por circulación con aceite en el depósito / sumidero. La junta de estanqueidad terminal (Figura 31) ayuda en la recuperando el aceite por contener las gotitas de aceite y minimizando rociar. El tamaño de la ranura de distribución puede ser crítico, espe-

Figura 30: TÍPICA cojinete de camisa La ranura de distribución horizontal es crítica para rodamiento actuación. La ranura diagonal visible en la hendidura central es un canal para sistemas de aceite forzados. Un sistema de lubricación forzada aumenta el volumen de aceite a través del cojinete, que actúa para enfriar el rodamiento. ranuras anulares Horizontal estría de distribución sello del extremo Desagüe ranura la admisión de aceite ranura

Figura 29: ACEITE anillo de la forma Los anillos de aceite deben estar redonda (dentro de aproximadamente 0,002 ") y plana para girar a una constante velocidad. Encima, el anillo de aceite en el izquierda tiene una evidente forma elíptica. A a la izquierda, aparece el anillo de aceite redondo con una simple inspección visual, pero es En realidad .030 "fuera de redondo. Monitoreo de condiciones de temperatura Normal de 170 ° F (80 ° C) Alarma 190 ° F (90 ° C) Apagar 210 ° F (100 ° C)

TABLA 5: SEGUIMIENTO DE COJINETE TEMPERATURAS Estos valores son realistas para la mayoría de cojinete antifricción Aplicaciones.

2-32 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 2 - fallas en los rodamientos del análisis de causa Fracaso cialmente con máquinas de 2 polos. Demasiado pequeño una ranura de distribución no contener suficiente aceite de reserva. Cuando los rodamientos se sustituyen en una máquina de 2 polos, también

una ranura pequeña distribución se evidencia por el calor, un 'irregular' apariencia a la superficie Babbitt, y la dificultad en la obtención de un buen patrón de desgaste. (Ver Figura 32.) BABBITT GRADO grados Babbitt se seleccionan para aplicaciones específicas basadas en la velocidad de la superficie del eje, tipo de lubricación y la carga dinámica. Otras consideraciones incluyen la incrustación de suciedad (contaminantes son mucho más frecuentes en una fábrica de cemento, para ejemplo, que en una planta de fabricación de alimentos), así como de carga Y temperatura. grado Babbitt se determina por la relación composición de estaño, antimonio, plomo y cobre (Tabla 6). números grado de aleación ASTM van de 1 a 19, aunque babbitt grados 1, 2 y 3 son los más frecuentemente encontrados. El estaño es el componente principal de los grados 1 Babbitt a través de 5, con el plomo de ser el principal componente de los grados 6 19. El plomo a través Babbitt es inferior en fuerza y menos grado ASTM número estaño ciento Por ciento antimonio Por ciento dirigir Por ciento cobre Punto de fusion Torrencial temperatura 1 91 04.05 a 04.05 433 ° F (223 ° C) 825 ° F (441 ° C) 2 89 7/5 a 3/5 466 ° F (241 ° C) 795 ° F (424 ° C) 3 83 08/03 a 08/03 464 ° F (240 ° C) 915 ° F (491 ° C) 5 65 15 18 2 358 ° F (181 ° C) 690 ° F (366 ° C) 7 10 15 75 1,5 464 ° F (240 ° C) 640 ° F (338 ° C)

TABLA 6: BABBITT GRADO Mientras que las temperaturas de fusión son similares, las temperaturas de colada correctos varían considerablemente entre los grados antifricción. Torrencial Babbitt a una temperatura demasiado baja reduce la posibilidad de una buena unión entre el metal blanco y la cáscara.

Figura 31: FIN DEL SELLO FIGURA 32: GROOVE DISTRIBUCIÓN DE ACEITE DEMASIADO PEQUEÑA resistente a la corrosión que el metal blanco de estaño, pero ofrece una mejor incrustación contaminantes que las de estaño. cojinetes antifricción a base de estaño para motores eléctricos tienen loadcarrying capacidades en el intervalo de 800 a 1500 psi, mientras que el la capacidad de los cojinetes antifricción a base de plomo van desde 800 a 1200 psi. El metal blanco utilizado para un peso ligero, de alta rpm motor de inducción será diferente del que se utiliza en un gran, de poca velocidad motor síncrono de molienda. Para confirmar el grado Babbitt, enviar una muestra a un laboratorio para su análisis o en contacto con el OEM para la calificación original.

Algunas de las causas comunes de la insuficiencia Babbitt fracasos que llevan en última instancia, el resultado de calor. Algunos de las causas más comunes son: • La contaminación en el aceite. • La falta de lubricación. • Las corrientes de eje. • El exceso de lubricación. • Temperatura ambiente excesiva.

Se emplean varios métodos para contener l as salpicaduras petróleo. Estas placas de extremo partido complementan el laberinto sello. El patrón de contacto irregular es una indicación de que el rodamiento es "aceite de hambre." Una, la distribución más amplia más profunda se requiere la ranura. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-33

Análisis de causa raíz Si no fallas de rodamientos - Sección 2 depósito de aceite principal Orificio Presión calibre Válvula

GG SO F R PAG Interruptor de presión (Opcional) Filtrar Alivio válvula Bomba Pie válvula El flujo de aceite mide GG Nivel de aceite visión calibre

GRAMO Cojinete y el anillo de aceite depósito

Figura 33: SISTEMA DE LUBRICACIÓN FORZADA Este es un esquema de un sistema de lubricación forzada. Se debe prestar una atención cuidadosa al orificio que puede ser perdido en reparaciones de rutina o cuando se retira el motor del servicio. Un indicador de presión debe estar situado en cada cojinete. aceite nivel aceite nivel 7 a 10 mm 1/4 "a 3/8"

Figura 34: ANILLO DE ACEITE Y Nivel de aceite adecuado

El nivel de aceite debe seguir las recomendaciones del fabricante, pero el regla de oro es que la nivel de aceite debe ser de 1/4 " (7 mm) a 3/8 "(10 mm) por encima del fondo interior del anillo de aceite. Sub-lubricación puede ser el resultado de salpicaduras de aceite (falta guías de anillo, por ejemplo), remoción de exceso de sello de laberinto (Aceite migra desde la cámara), o un diferencial de presión entre el aire exterior y el interior del cojinete cámara. Inspeccionar las aberturas de ventilación para los bloqueos. El exceso de lubricación puede ser como mucho de un problema, ya que underlubrication. Un problema común encontrado con forzada sistemas de lubricación es la pérdida del orificio utilizado en el -Lado de presión de la tubería de alimentación de aceite para cada cojinete (Figura 33). La función de este orificio es a metros el aceite volumen. La alimentación correcta de aceite para cada cojinete depende en la presión del sistema y el volumen de aceite. El volumen de petróleo entregado es controlada por el tamaño del orificio. Para determinar el volumen de aceite suministrado por un sistema de lubricación forzada, abra la la línea de drenaje y medir la cantidad de aceite que circula en uno (Temporizada) minuto y compararlo con las especificaciones OEM. Si el volumen de aceite es considerablemente mayor que la especificada por el OEM, el orificio se encuentra. El nivel de aceite debe ser de aproximadamente 3/8 "(10 mm) por encima el interior de la parte inferior del anillo de aceite (Figura 34). Demasiado baja un nivel estacionario significa que el nivel de aceite es peligrosamente baja cuando una parte del aceite está en juego (en el cojinete, goteando el interior de la cámara, etc.) Los anillos son más propensos a rebotará haciendo entrega de petróleo incompatible con el cojinete. También alta un nivel de aceite significa una mayor fricción entre el petróleo y anillo. El anillo se vuelve más lenta, el suministro de menos aceite al cojinete. Cuando se sospecha de una fuga de aceite, use un manómetro para medir la diferencia de presión entre el interior de la teniendo la cámara y la carcasa del motor.

ESTRÉS TERMAL interruptores térmicos son a menudo utilizado en climas fríos. tuberías a menudo utilizar un termostato y la combinación de calentador de espacio; inmersión tanto en el aceite. UN calentador de mal funcionamiento o el termostato podría resultar en aceite caliente o en aceite a temperatura ambiente. Cuando el ambiente es de -30 °•F (-35 °•C), la aceite es demasiado espesa para fluir. Para temperaturas

por debajo de 50 °•F (10 °•C), medidas especiales pueden ser necesario.


ESTRÉS TERMAL empuje continuo causado fricción, el sobrecalentamiento Babbitt más cercana al hombro empuje. Tenga en cuenta el goteo de Babbitt derretida. La pantalla de extremo se ha eliminado visibilidad. Este cojinete de manguito está empezando a mostrar signos de limpieza. Tenga en cuenta el metal blanco manchado. Evidencia de calor incluye babbitt unta a través de ranuras mecanizadas en la superficie de metal blanco (mitad superior del cojinete, izquierda) y un borde calado en él la mitad inferior del cojinete (derecha). Este rodamiento se ha enfangado y mecanizada. los superficie moteada fue causada por una ley de Babbitt diferente del material de matriz. Nota del borde irregular de la ranura de distribución. Una fina capa de metal antifricción permanece unido sólo a la estañado cáscara. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-35


CARGA dinámico y estático ESTRÉS cargas radiales presentan un problema para los cojinetes de deslizamiento, lo que obtienen los mejores resultados en aplicaciones de acoplamiento directo. Exceso existen aplicaciones de cargas radiales, por lo que no asumen que la usuario final sabe acerca de la incompatibilidad entre la radial cojinetes de carga y de la manga. (Ver Figura 35.)

Figura 35: EJEMPLO DE ALTA CARGA RADIAL El límite de 1.500 psi para los cojinetes antifricción a base de estaño (1200 psi para debe ser considerado a base de plomo) un límite absoluto, sobre la base de la mitad del área de la superficie de apoyo. Aplicaciones que se traducen en mayores cargas radiales debe evitar o modificado para reducir la carga radial sobre el cojinete. El hombro de empuje de un cojinete de manguito no pretende llevar cargas de empuje sostenida. Su único propósito es limitar la movimiento axial del árbol durante el inicio y la costa hacia abajo. La evidencia de desgaste sobre una superficie de empuje indica inadecuada alineación. El flotador extremo de acoplamiento debe limitarse a satisfacer directrices publicadas en NEMA MG 1-1998 (Tabla 7). Empujando-fuerte desgaste en un hombro empuje de un bearingpuede ser causada por la colocación axial inadecuado durante instalación. También puede indicar un acoplamiento defectuoso. acoplamientos requiere lubricación, también, pero los guardias de seguridad a tomar de difícil acceso. Un acoplamiento "congelada" evitará axial

movimiento. Fundación de sedimentación es una causa menos común de este tipo De desgaste. Con las máquinas sometidas a largos períodos de costa-down (Por ejemplo, bomba centrífuga), nivel preciso de los ejes es importante. Si un extremo de un motor es más alto que el otro extremo, la eje se desplazará hacia el extremo inferior. El uso de acoplamientos de empuje limitante es muy recomendable para evitar el contacto de empuje hombro. Cuanto mayor sea el rpm (menos polos), se requiere menos fuerza para mover un rotor axialmente desde su centro magnético. Eso hace que la mencionada factores más críticos para las máquinas de 2 polos que para máquinas de baja velocidad. holgura lateral y centro magnético son consideraciones importantes cuando la reconstrucción de cojinete de manguito máquinas (Figura 36). El centro magnético debe estar claramente marcado en la final prueba de funcionamiento. centro mecánico y el centro magnético debe estrechamente coincidir. En casos raros, el centro magnético puede cambiar de sin carga a plena carga, especialmente con 2 polos Máquinas Máquina CV Sincrónico velocidad Min. rotor holgura Max. acoplamiento holgura 500 CV y por debajo 1800 rpm y abajo 0,25 " (6,5 mm) 0,09 " (2,3 mm) 3-500 CV 3600 y 3000 rpm 0.50 " (13 mm) 0,19 " (4,8 mm) 600 CV y más alto todas las velocidades 0.50 " (13 mm) 0,19 "

(4,8 mm)

TABLA 7: El juego axial Y ROTOR FLOAT PARA cojinete de manguito ACOPLADO MOTORES DE INDUCCIÓN HORIZONTALES NEMA MG 1-1998, 20.30

Figura 36: LOCALIZAR centro magnético Se utilizan varios métodos para ajustar los rodamientos mejorar el centro magnético. Por encima, un método torpe. A continuación, los postes de madera se deben ajustar con la parte superior de la el alojamiento del cojinete eliminado. Los cojinetes de deslizamiento no son adecuados para altas cargas radiales como esta polea 18 de correa.


ESTRÉS DE CARGA DYNAMICA Y ESTÁTICA Este rodamiento fue dañada durante la deceleración. los holgura de acoplamiento no se limitó según lo prescrito por NEMA MG 1-1998, 20.30. Una mala combinación: Este extremo del motor es baja, y la bomba accionada en inercia durante 15 a 20 minutos cada vez que fue cerrada. La mitad superior del cojinete (en el centro) como así como la mitad inferior (abajo) muestran signos de daño causado por la fricción en el hombro de empuje. Este muñón de apoyo (arriba) y el cojinete de manguito (continuación) son de un motor de baja velocidad que se utiliza en una aplicación con cinturón. cargas radiales pueden dañar un cojinete de camisa. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-37


ESTRÉS AMBIENTAL La contaminación del aceite lubricante puede ser el resultado de un sucio medio ambiente, salpicaduras intermitente y de lavado de maquinaria, largos períodos sin lubricación regular cambios, dañados o sellos o problemas similares que faltan. Sellos de laberinto El área de contacto con la junta de laberinto puede dar más pistas sobre una falla. Contacto en cualquier lugar que no sea en la parte inferior puede indicar desalineación. Sucio, empapado en aceite arrollamientos son una buena indicación de una fuga de aceite en curso causada por el aclaramiento excesiva de la junta de laberinto o por una presión diferencial entre la cámara de aceite y la atmósfera. los ya que la fuga haya estado presente, se encontrará la más suciedad mezclado en el aceite. Este "barro" restringe el flujo de aire a través del devanados y el aceite pueden dañar el aislamiento. Tal vez un orificio de ventilación ha sido bloqueado inadvertidamente, o "muddaubing" los insectos han anidado en la abertura de ventilación (no poco común en las aberturas de ventilación, especialmente en los más cálido climas). Es importante que ser inspeccionados estas áreas antes de cualquier limpieza de piezas se lleva a cabo. Las pruebas pueden perderse

impedir la correcta interpretación de la falla.

Figura 37: sellos de laberinto sellos de laberinto puede ser integral con el soporte (parte superior), o extraíble por diseño (media e inferior). El exceso de liquidación de juntas de laberinto puede resultar de una falla del rodamiento que permite que el eje ponerse en contacto con el sello (Figura 38). Una vez que el contacto se lleva a cabo, el problema de juntas deberá generar aún más calor. la holgura diametral del típico para la junta de laberinto de una máquina de cojinete de manguito es 0.007 " (0,18 mm) a 0,020 "(0,51 mm) en función de la velocidad y la diámetro del eje. sellos de laberinto extraíbles deben sellarse durante el montaje, el uso de un sellador de silicona aprobado o otros productos similares. Los productos no son los preferidos de endurecimiento para facilitar el desmontaje futuro. Cuando las reparaciones de ejes anteriores se hayan hecho, uno

Figura 38: EJE DE CONTACTO CON junta de laberinto La contaminación del aceite puede causar la falla del cojinete, con la consiguiente daños en las juntas de laberinto. Si no correctamente reparado, esto permite que los contaminantes en el cojinete cámara. Estos ejes se deben revisar cuidadosamente grietas y flexión.


Figura 39: GROOVE contra la migración

ESTRÉS AMBIENTAL causa fácilmente perdida de fugas de aceite es la ranura anti-migración (Ranura anti-fluencia) mecanizada en el eje sólo dentro de la cámara de cojinete (figura 39). Esto evita que el aceite migre más allá de la junta de laberinto. La fuerza centrífuga evita que el aceite el paso de la ranura. Mientras que los respiraderos de laberinto bloqueados pueden causar presión diferencial (y fugas de aceite), problemas de ventilación que resultan de la acumulación de material extraño en el exterior del rodamiento o cámara de depósito de aceite pueden elevar el Δ T entre petróleo y teniendo, disminuyendo la capacidad del aceite para enfriar el rodamiento. ranura anti-migración Eje Anillo de aceite El extremo de accionamiento de este eje se rompió en el muñón de apoyo. La contaminación se volvió el aceite de "lodo". Sin efectiva lubricación, el cojinete tomó y el eje torcido. La contaminación en el aceite depositado en el rodamiento, anotando tanto el eje y el cojinete. la corrosión química del metal blanco hace que el cojinete inferior eficaz. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-39


ESTRES MECANICO La distancia entre el eje y el cojinete del eje mantiene posición estable. Demasiado pocos resultados de remoción en el calor excesivo debido a la fricción entre el eje y el cojinete. Demasiado aclaramiento puede dar lugar a un movimiento no deseado (o vibración pérdida de la órbita concéntrica). Una regla de oro para el cojinete del eje-a-liquidación es 0.001 ", además de 0.001" por pulgada de diámetro del eje, aunque factores tales como la velocidad de rotación, teniendo diámetro / longitud relación, la viscosidad del aceite y de carga cada uno un papel en la determinación la distancia óptima para un rodamiento en particular. Teniendo-a-eje de separación debe estar dentro de las tolerancias de los clientes; especificaciones OEM ausentes, se refieren a la tabla de holguras recomendadas en el Manual Técnico de la AESA, Sección 9. Los diferentes coeficientes de expansión para diferentes materiales (Eje de acero, latón o cojinete hierro fundido, Babbitt superficie de rodamiento y el soporte de hierro fundido) hace algo de holgura entre el soporte y el diámetro exterior del rodamiento esencial. Si el ajuste de soporte de la vivienda tiene una tolerancia cero, el cojinete no puede expandirse hacia el exterior cuando se calienta. La expansión térmica hará que el cojinete de crecer "en" la reducción del aclaramiento de soporte al eje. Si el rodamiento-toshaft aclaramiento se vuelve demasiado apretado, el cojinete fallará. También mucho espacio libre entre el aumento de cojinete y la carcasa alta vibración. La mayoría de los cojinetes de deslizamiento de motores eléctricos funcionan mejor con los espacios de vivienda de 0,001 "a 0,003". Un fabricante ha diseñado teniendo sus carcasas manga con un ajuste flojo, equipo del soporte superior con tornillos de fijación que se ajustaron para obtener la tensión deseada. Ese mismo fabricante también aburre deliberadamente cojinetes antifricción fuera del centro (el orificio no era concéntrico al exterior de diámetro), que califica de "rodamientos de alta elevación". cojinetes esféricos (Figura 40), también llamados auto-alineación rodamientos, pueden ser difíciles de medir. Utilice alambre de plomo blando o Las galgas para aplastar calibre el espacio libre para difícil rodamientos de medida. DESALINEACIÓN máquinas de cojinetes de manguito son particularmente sensibles a Desalineación desalineación severa es evidente cuando el puntos de contacto en un cojinete de manguito están en diagonal esquinas opuestas del cojinete. La velocidad del rotor no es el único cuenta al determinar la alineación de precisión requerido. En cualquier rpm dado, la alineación es más crítico durante más tiempo Rodamientos de la manga. LUBRICACIÓN Si los engrasadores son ajustables, verificar el ajuste del nivel de aceite (Figura 41). engrasadores de recambio a veces se instalan y ajustado de forma incorrecta. engrasadores automáticos están disponibles en

varios estilos. La relación del nivel de aceite a la entrada de la tubería

Figura 40: Los cojinetes de deslizamiento ESFÉRICAS Figura 41: CONSTANTE aceitera de nivel El cojinete de camisa esférica, si está instalado correctamente, se alineará con el eje.

2-40 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 2 - fallas en los rodamientos del análisis de causa Fracaso difiere considerablemente entre estos. No es inusual tener para cambiar la configuración de la tubería cuando se cambia un engrasador. Un engrasador automático demasiado alto a menudo causa una fuga de aceite. Al cambiar un engrasador defectuosa, es aconsejable cambiar tanto, con el fin de evitar la confusión al establecer o revisar el aceite nivel. INSPECCIÓN La inspección de cojinetes antifricción nuevas / reconstruidas debe incluir ensayos no destructivos (NDT). Una inspección de ultrasonido es la mejor manera de evaluar el vínculo entre el cojinete y antifricción. Navy mínimos especificación adoptada por algunos usuarios finales requieren fianza mínima del 80% para la zona de carga, y 40% para el cojinete en general. El bono por ciento en la parte inferior la mitad de un rodamiento es más crítico que en la mitad superior. Igualmente la unión por ciento para una máquina de polo 2 es más crítico que para una aplicación de muy baja velocidad. Los problemas más comunes que afectan el enlace entre el metal blanco y el cojinete están presencia de aceite en la carcasa de cojinete (o en el material utilizado para sellar los orificios del depósito), la falta de estaño antes de la concha rebabbitting, o verter el metal blanco a la temperatura equivocada. (Véase el cuadro 4.) ADECUADO El montaje de una nueva cojinete de deslizamiento es una parte importante de la proceso de montaje para asegurar un desempeño exitoso. los objetivo es un mínimo de 60% de contacto centrada en el

Figura 42: Algunos componentes BASIC DE cojinete de camisa la mitad inferior, sin contacto en las esquinas o superior. demasiado apretado un ajuste de soporte de la vivienda puede distorsionar la carcasa del cojinete y causan que lleva a eje de contacto que no fue evidente durante el proceso de ajuste inicial. En algunos casos, la tapa superior puede también inclinar el cojinete, el cambio de la orientación del cojinete con respecto al árbol. Una carcasa del estator deformado o soporte final puede hacer lo mismo. Con un cojinete antifricción fallado, puede haber hay evidencia de este problema hasta que el motor es reconstruido vuelto a montar.

ESTRES MECANICO La desalineación puede dañar un cojinete de manguito en un muy poco tiempo. Desalineación suele causar estrés térmico; el fracaso a menudo enmascara el modo de fallo. Un cojinete suelto en la vivienda podría permitir que el árbol de entrar en contacto con el sello. Este pivote del árbol estaba soldada y mecanizada. axial pasa

con un soldador palo son más probable que se doble el eje. Dureza variable es también más probable, lo que resulta en un cojinete diario que no es perfectamente redonda. Irregularidades aumentarán la fricción y causa dificultades en el montaje del rodamiento. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 2-41


VIBRACIÓN Y ESTRÉS DE SHOCK La vibración puede ser el resultado de desequilibrio del rotor, desequilibrio de la carga accionada, defectos estructurales o vibración de las inmediaciones equipo. Por esa razón, todo esto es casi imposible evaluar de forma concluyente un fallo de cojinete independiente de la sistema. contacto circunferencial alrededor de todo el cojinete es Un indicio de grave desequilibrio radial. Babbitt fracturada es a menudo un indicador de impacto severo de los golpes repetidos carga. Mientras desequilibrio del rotor puede ser confirmada por el servicio centro, un acoplamiento desequilibrada puede ser culpable. No todo los clientes envían el acoplamiento cuando el motor se envía para su reparar. Si un / bomba / ventilador accionado por otro equipo mientras se reconstruye el motor está fuera, será aún más difícil probar la fuente del desequilibrio. Aplicaciones tales como un molino de martillos, molino de bolas o un molino de varilla a menudo producen las cargas de choque. soldaduras rotas en el edificio estructura, una suela disuelto, o problemas en los equipos similares puede causar altos niveles de estrés de choque.

VIBRACIÓN Y ESTRÉS DE SHOCK La fuente de vibración puede ser el acoplamiento o polea. Con la tensión de choque, el modo de fallo es antifricción que tiene sido golpeado hasta el punto de ruptura. Ejemplos (arriba y abajo) de babbitt fracturadas por alto vibración y / o los daños por impacto.


CARGA ELÉCTRICA la tensión eléctrica que actúa sobre cojinetes de deslizamiento puede ser causado por: • Rotor disimetría. • Estator disimetría. • laminaciones en cortocircuito. • No-aislados tornillos pasantes. • Soldadura. • Los variadores de frecuencia.

Un cojinete de manguito puede soportar corrientes de eje más altos que un cojinete de bolas, pero las corrientes del eje siguen siendo una fuente de problemas. La disimetría magnética a menudo responsables de estos corrientes es más común en las máquinas de gran tamaño con segmentado laminaciones, y máquinas grandes son más propensos a

tienen cojinetes de deslizamiento. El valor de umbral sugerido para una cojinete de manguito es 200 mV. Incluso cuando un rodamiento está bien aislada, los problemas pueden ocurrir. Por ejemplo, los contaminantes conductores, tales como el carbón polvo o negro de carbono pueden acumularse en el aceite, con eficacia sin pasar por el aislamiento de los cojinetes. El agua puede ser causa de oxidación, que también puede pasar por alto el aislamiento. Algunos fabricantes utilizan un óxido de aluminio térmica aerosol para aislar la cáscara. El recubrimiento delgado puede ser convertida en astillas por un manejo inadecuado, y la roya causada por la exposición al agua óxido puede comprometer el aislamiento. Un problema menos común puede ocurrir cuando el petróleo se va sin cambios durante mucho tiempo períodos: material de cobre amarillo desgastado de los anillos de aceite puede causar el aceite se convierta en conductor. Para los rodamientos aislados con una recubierta de óxido de cáscara, inspeccionar las ranuras del anillo de aceite de exceso de rociado. Como los anillos giran, la acción abrasiva de la neblina de pulverización de el material se desgasta rápidamente por los anillos de aceite. Cuando un anillo de aceite carece de simetría, inspeccione las superficies adyacentes para abrasiva material. Otros fabricantes se aplican por pulverización de cerámica al eje diario. La cerámica es la precisión en tierra para obtener el deseado tamaño y acabado de la superficie, y tiene el beneficio añadido de reducción de la fricción y corrosión. Las máquinas más grandes tienen a veces un cojinete aislado pedestal. En esos casos, los pernos y pasador asociado pasadores también deben estar aislados. Otras preocupaciones incluyen cables de pintura y puesta a tierra conductores instalados incorrectamente por bien intencionado personal de la planta. Una causa menos común de daños eléctricos en la manga cojinetes se produce cuando la soldadura se realiza en el entorno de la motor. tierra sin cuidado puede dar lugar a la corriente que pasa a través de los cojinetes y el eje, formación de arcos entre las zonas con pequeños espacios libres. Las fotografías son poco comunes, porque el daño se produjo mientras el motor estaba ocioso, y una inspección descubrió el problema antes de que el motor estaba energizado. Con demasiada frecuencia, el daño resulta en catastrófica la falla del cojinete.

CARGA ELÉCTRICA reparaciones de soldadura se realizaron cerca de este motor ralentí. Por suerte, fue inspeccionado antes del rodaje. El arco eléctrico provocado picaduras en las superficies de apoyo y el eje. Si este motor ha iniciado, las pruebas podrían haberse perdido en el dando como resultado el fracaso. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3

Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3

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3 Los fracasos de bobinado Resumen de la sección Página Introducción a defectos en las bobinas .............................................. .................................................. ........................ 3-3 Análisis de defectos en las bobinas .............................................. .................................................. ............................. 3-3 Modos de fallo ................................................ .................................................. ......................................... 3-3 patrones de falla ................................................ .................................................. ....................................... 3-4 consideraciones de apariencia ................................................ .................................................. .................... 3-5 consideraciones sobre la aplicación ................................................ .................................................. ...................... 3-5 historial de mantenimiento ................................................ .................................................. ............................... 3-5 Resumen de los fracasos y sinuosas metodología ............................................ .................................................. 3-5 patrón de daños simétrica con todas las fases sobrecalentado ........................................... ............................. 3-5 patrón de daños simétrica con 1/3 o 2/3 de fases sobrecalentadas .................................... .................... 3-6 patrón de daños simétrica con 1/2 de las fases sobrecalentado ........................................ ........................... 3-6 patrón de daños no simétrica (devanado está conectado a tierra) .......................................... ................................ 3-7 patrón de daños no simétrica (excluyendo terrenos) ........................................... .................................. 3-7 La necesidad de causa y efecto separado ........................................... .................................................. .............. 3-7 Línea de tierra y fallas .............................................. .................................................. .............................. 3-7 patrones térmicos especiales ............................................... .................................................. .......................... 3-8

Estrés termal ................................................ .................................................. .............................................. 3-9 proceso de envejecimiento térmico ............................................... .................................................. ............................ 3-9 La sobrecarga ................................................. .................................................. ......................................... 3-10 Variación de la tensión ................................................ .................................................. ................................... 3-10 El desequilibrio de tensión ................................................ .................................................. ................................ 3-10 Winding daños causados por la condición de fase única .......................................... ............................ 311 Cinco casos en los motores trifásicos pueden ejecutar ....................................... monofásicos ................... 3-11 Ambiente ................................................. .................................................. ............................................... 3-12 Cargar el ciclismo, el arranque y la paralización ............................................ .................................................. ............. 3-12 La mala ventilación ................................................ .................................................. ..................................... 3-13 Corrientes circulantes ................................................ .................................................. ............................... 3-13

3 - 2 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas

Fotografías de los daños causados por el estrés térmico La sobrecarga ................................................. .................................................. ................................... 314 tensión desequilibrada ................................................ .................................................. ....................... 315 Monofásica ................................................ .................................................. ................................ 3-16 la tensión eléctrica ................................................ .................................................. ........................................... 3-17 envejecimiento dieléctrico ................................................ .................................................. ..................................... 3-17 Los voltajes transitorios ................................................ .................................................. ................................ 3-17 descargas parciales (corona) y el seguimiento ........................................... .................................................. ..... 3-18 insuficiencias y defectos de aislamiento .............................................. .................................................. ...... 3-18 Fotografías de los daños causados por la tensión eléctrica Reenganche / tensiones transitorias .............................................. .................................................. ............ 3-19

Los argumentos y los cortocircuitos ............................................... .................................................. ......................... 3-20 descargas parciales (corona) ............................................. .................................................. ................. 322 Estres mecanico ................................................ .................................................. ....................................... 3-23 Movimiento de cuerda ................................................ .................................................. ............................... 3-23 motor dañado conduce ............................................... .................................................. ........................... 3-24 Inadecuada geometría entre rotor y estator (pérdida de espacio de aire) ..................................... ............................................ 3-25 La abrasión de materiales extraños .............................................. .................................................. .............. 3-25 Varios esfuerzos mecánicos ............................................... .................................................. ...... 3-25 Fotografías de los daños causados por el estrés mecánico Movimiento de cuerda y la bobina de arriostramiento ............................................. .................................................. . 3-26 motor dañado conduce ............................................... .................................................. ..................... 3-30 Inadecuada geometría entre rotor y estator (pérdida de espacio de aire) ..................................... ..................................... 3-32 No se ha podido equilibrar los pesos ............................................... .................................................. ................. 3-34 Mano de obra pobre ................................................ .................................................. ......................... 3-35 El estrés ambiental ................................................ .................................................. ................................... 3-40 La humedad, corrosión y contaminación ............................................. .................................................. .... 3-40 Abrasión ................................................. .................................................. .............................................. 340 La mala ventilación ................................................ .................................................. ..................................... 3-40 daño químico ................................................ .................................................. ................................. 3-40 Fotografías de los daños causados por el estrés ambiental La humedad, corrosión y contaminación ............................................. ............................................... 3-41 Abrasión ................................................. .................................................. ........................................ 3-44 La mala ventilación ................................................ .................................................. .............................. 345 materiales de bobinado ................................................ .................................................. ........................................ 3-46 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3


INTRODUCCIÓN A ENRROLLAMIENTO FALLAS

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La mayoría de los fallos del estator son causados por una combinación de diversas tensiones que actúan sobre el devanado. Estas tensiones se pueden agrupar de la siguiente manera: Estrés termal • Envejecimiento térmico. • La sobrecarga. • Variación de la tensión. • El desequilibrio de tensión. • ambiente. • Cargar el ciclismo, con salida y se cale. • La mala ventilación. • corrientes circulantes.

la tensión eléctrica • envejecimiento dieléctrica. • Los voltajes transitorios. • descargas parciales (corona) y el seguimiento. • deficiencias de aislamiento.

Estres mecanico • El movimiento de la bobina. • huelgas de rotor. • Rotor defectuoso. • Los objetos lanzados y materiales extraños. • capacidad de sobrecarga indebida de clientes potenciales. • Dañado clientes potenciales.

El estrés ambiental • La humedad. • Química. • abrasión. • Daños.

Si un motor está diseñado, fabricado, aplicado, instalado, opera y mantiene correctamente, estas tensiones pueden permanecen bajo el control y el motor funcionará como se desea durante muchos años. Sin embargo, como cada uno de estos factores varía de usuario a usuario, también lo hace la vida esperada del motor.

ANÁLISIS DE defectos en las bobinas En esta sección se identifican los distintos tipos de modos de fallo y los patrones y los relaciona con la probable específica causa de la falla. Cinco áreas clave deben ser considerados y relacionados entre otra para diagnosticar con exactitud la causa de un devanado fracaso. Estas áreas son el modo de fallo, patrón de fracaso, la apariencia, la aplicación y el historial de mantenimiento. La siguiente es una breve descripción de cada una de estas áreas. MODOS DE FALLO Independientemente de la causa del fallo, el modo de falla puede desglosarse en cinco grupos, tal como se muestra en la Figura 1. En el análisis de defectos en las bobinas, es difícil determinar que de las condiciones anteriores fue el problema inicial y que fue el resultado del problema. Un ejemplo sencillo

ilustrar este punto. Un motor de bobinado aleatorio se inicia con frecuencia, y debido a el movimiento de la bobina excesiva sostiene un menor de edad a su vez a su vez corta dentro de una bobina. Como esta condición progresa, excesiva calefacción se genera dentro de la bobina en corto, lo que resulta en el deterioro del aislamiento y, finalmente, en una planta parcial a través del revestimiento de la ranura. Dependiendo del tipo de motor la protección, el motor puede seguir circulando. Más calor haría A continuación se generarán en la zona dañada hasta que la fase o aislamiento a tierra se destruye. En este punto un phaseto- directa falta de fase o falla a tierra se produce, y el motor es La sobrecarga ................................................. ....... 3-14 tensión desequilibrada ............................................ 3-15 Monofásica ................................................ ..... 3-16 Reenganche / tensiones transitorias .............................. 3-19 Los argumentos y los cortocircuitos ............................................ 3-20 descargas parciales (corona) .................................. 3-22 Sinuoso movimiento y la bobina de arriostramiento .................. 3-26 los conductores del motor dañados ........................................ 3-30

FIGURA 1: posibles causas del fallo EN DELTA Y WYE ESTATORES FOTOGRAFIAS DE defectos en las bobinas Inadecuada geometría de rotor-estator a ...................... 3-32 contrapesos fallidos .................................... 3-34 mano de obra pobre .............................................. 3- 35 La humedad, corrosión y contaminación .............. 3-41 Abrasión ................................................. ............ 3-44 La mala ventilación ................................................ ... 3-45 alambre contaminada ............................................. 3-49 cable dañado ................................................ .... 3-50 ! A su vez a su vez ^ Bobina a bobina # Fase a fase $ Bobina a tierra % De circuito abierto ^ ^ !! #%% ps ps #

Delta Wye Nota: Es posible tener cualquier combinación de éstos modos de fallo.

3 - 4 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas rápidamente caído fuera de la línea. Inspección podría revelar los cinco modos de fallo, pero el

gire a su vez condición era el problema inicial y los demás el resultado de la problema. Un fallo de la vuelta a su vez es por lo general muy difícil de reconocer debido a la naturaleza destructiva de la condiciones finales de falla. patrones de falla En estrecha relación con el modo de falla, pero para ser considerado por separado, es el patrón de fallo, que puede ser clasificado en los siguientes cuatro grupos. • simétrico con todas las fases sobrecalentado. • simétrico con algunas fases sobrecalentado.

En el Ejemplo A , el patrón es simétrica; cada bobina de cada fase se ha sobrecalentado. El modo de fallo es múltiple gire a su vez cortocircuito. La causa del fracaso fue excesiva sobrecalentamiento causado por una condición de sobrecarga. en Ejemplo B , el patrón es de un solo eliminación gradual; una fase completa tiene recalentado que resulta en una vuelta a vuelta corta. La causa de fracaso fue de una sola fase. En el Ejemplo C , el patrón es no simétrica sin conexión a tierra; varios grupos de bobinas haberse sobrecalentado. El modo de fallo también es múltiple gire a su vez cortocircuito. La causa del fracaso fue dañado cable. En el Ejemplo D , el patrón es no simétrica con toma de tierra; una bobina está conectada a tierra y hay múltiples turntoconvertir un cortocircuito. La causa del fracaso fue dañado celular pared o aislamiento de ranuras. En el ejemplo E, el cortocircuito a tierra puede ser visto. Tenga en cuenta que la vuelta a vuelta corta produjo 180 °•opuesta de la bobina a tierra.

FIGURA 2: patrones de falla

UN segundo do re mi Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3

Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3 • no simétrica con devanado a tierra. • asimétricos, con exclusión de terrenos.

Combinando el modo y el patrón de fallo puede proporcionar pistas sobre la causa de la falla. Los ejemplos de la Figura 2 son de unidades fallidas en condiciones controladas. En cada caso, el defecto fue infligido deliberadamente. los a continuación, el estator se energiza, y se observó el fallo y fotografiado. El punto clave a recordar es que es absolutamente necesario para atar el modo y el patrón de fracaso juntos para hacer un diagnóstico preciso. En cada uno de los casos anteriores, la el modo de fallo era convertir a su vez, pero la causa del fracaso fue

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diferente. Era el patrón de fracaso que indica mejor la causa del fallo. CONSIDERACIONES APARIENCIA Cuando se combina con el modo y el patrón de error, el aspecto general del motor por lo general da una pista en cuanto a la posible causa del fallo. La siguiente lista de verificación será útil. • ¿Está el bobinado limpia? • ¿Qué materiales extraños están presentes? • ¿Hay signos de humedad? • ¿Ha habido frotación rotor o suéter? • ¿Cuál es la condición del rotor? ¿Muestra signos

de sobrecalentamiento? ¿Hay alguna señal de parada o bloqueo del rotor? • ¿Aparece el rotor haber estado girando cuando el se produjo el fracaso? • ¿Están los topsticks, bobinas o bobina preparan suelto? • ¿Son los cojinetes libres de girar? ¿Hay signos de

la contaminación por humedad en los alojamientos del bastidor o de rodamientos? • ¿Hay otros que faltan piezas mecánicas que podrían h aber golpeado la liquidación, tales como tuercas, arandelas, pernos o balanceo pesos? Son las aletas de refrigeración del rotor o ventiladores intacta? • ¿Son los pasos de refrigeración del motor libre y limpio de obstrucción de los desechos? • ¿Es el fracaso en el extremo de conexión o la conexión opuesta

¿fin? Si el motor está montado horizontalmente, donde es el fracaso con respecto al reloj? • ¿Qué fase o fases fallado? ¿Qué grupo de bobinas ¿ha fallado? Fue el fracaso en el primer turno o de la primera bobina? Al analizar los fallos de bobinado, es útil para dibujar una bosquejo del arrollamiento e indicar el punto en que el fracaso ocurrió. CONSIDERACIONES SOBRE LA APLICACIÓN Por lo general, es difícil de reconstruir el funcionamiento real condiciones en el momento del fallo. Sin embargo, un conocimiento de las condiciones generales de funcionamiento serán útiles. El seguimiento elementos deben ser considerados. • ¿Cuáles son las característi cas de la carga del equipo impulsado? • ¿Hubo un ciclo o carga int ermitente? • ¿Había alguna posibilidad de pérdida o retirada? • ¿Cuál es la tensión aplicada? Fue equilibrada? • ¿El motor alimentado por un variador de frecuencia? • ¿Hay signos de tensión transitoria condiciones más allá

o presente? • Haga que otros motores fallado en esta solicitud? ¿Si es así, cómo? • ¿Cuánto tiempo había estado funcionando el motor, o en qué falló

¿puesta en marcha? • ¿Cuál fue el tiempo de aceleración? • ¿El motor al ot ro lado de la línea, con tensión reducida

o en parte de cuerda de arranque? ¿Cuál fue el temporizador de arranque ¿fijado en? • ¿Cuál era el estado del controlador de motor? • ¿Qué tipo de protección del motor está en el sistema, y

lo que tropezó? • ¿Cuál es el entorno del motor como? Es el motor en interiores o al aire libre? • ¿Hubo lluvia, nieve o sol justo antes de la

¿fracaso? • ¿Cuál fue la temperatura ambiente?

HISTORIAL DE MANTENIMIENTO La comprensión de la evolución pasada de motor puede dar una buena indicación de la causa del problema. Una vez más una lista de verificación puede ser útil. • ¿Cuánto tiempo ha sido el motor en servicio? Si fallaba en puesta en marcha inicial, cosas tales como la contaminación, los transitorios, el movimiento de la bobina y el envejecimiento térmico por lo general se pueden eliminar como una causa potencial. • Durante la operación temprana o inicial del motor, eran

los fenómenos inusuales observados? Se aceleró la carga ¿correctamente? Llevaba el motor de la carga a la normalidad la velocidad y las características térmicas? • ¿Fue la resistencia del devanado y corriente equilibrada? • ¿Los registros de mantenimiento anteriores indican los puntos débiles,

tales como el agrietamiento o el envejecimiento del sistema de aislamiento? • ¿Hay una historia pasada de las lecturas de resistencia de aislamiento

o los problemas anteriores con la humedad y los contaminantes?

Sumario de defectos en las bobinas Y METODOLOGÍA Los siguientes grupos de resumen las diversas causas de sinuoso fallos de conformidad con diseños de apariencia desgastada. Estas patrones son: • El patrón simétrico con los daños todas las fases sobrecalentado. • El patrón simétrico con los daños algunas fases sobrecalentado.

- Monofásico - 1/3 o 2/3 de bobinado sobrecalentado. - Empleo de arranque con bobinado - 1/2 de devanado sobrecalentado. • Patrón de daños no s imétrica (devanado está conectado a tierra). • Patrón de daños no s imétrica (con exclusión de motivos).

PATRÓN DE DAÑO SIMÉTRICA CON TODO FASES recalentado

En cada caso, una cantidad excesiva de calor era gener

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- 6 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas

FIGURA 3: EJEMPLOS DE DAÑO simétrica con 1/3 y 2/3 de la liquidación SOBRECALENTADO Un tercio de devanado sobrecalentado. Dos tercios de devanado sobrecalentado. ado simétricamente a lo largo del devanado. El calor era ya sea causada por un exceso de corriente o de la incapacidad de la motor para disipar el calor normal, generado. Causa posible

• Baja o alta tensión. • La carga excesiva. • Excesivo número de arranques. • La falta de ventilación adecuada. • condición para alta temperatura. • Rotor defectuoso o núcleo del estator. • falla del rodamiento completo que conduce a una pérdida de sus tentación.

Winding apariencia (patrón) En general, cada grupo bobina mostrará signos de sobrecalentamiento evidenciado por la decoloración y aislamiento desglose en función de la cantidad de calor. Modo de fallo El fallo real ocurre generalmente debido a una combinación de pantalones cortos y se abre. El bobinado puede ser también a tierra debido al calentamiento extremo en la ranura del estator o los cables del motor. PATRÓN DE DAÑO simétrica con 1/3 o 2/3 FASES DE recalentado Estos fallos son por lo general el más fácil de todos para identificar debido a sus patrones únicos. La Figura 3 es una típica ejemplo. Causa posible • Los controles de fase individuales o fuente de alimentación. • Abrir bobinado de plomo o de alambre. • La conexión incorrecta. • fuente de tensión desequilibrada.

Winding apariencia (patrón) Dependiendo de si estrella o en triángulo conectados, ya sea una o dos fases puede sobrecalentarse y por lo general fallar como consecuencia del vuelco a su vez un cortocircuito dentro del recalentado Fases. Modo de fallo Si la causa es interna a la bobina, la calefacción fase o fases tendrán un circuito abierto. Habrá

por lo general ser signos de múltiples cortocircuito-vuelta a vuelta. Nota: El control de motores y equipos de protección, o alguna otro elemento del sistema de distribución de energía, puede también muestran signos de una sola fase. PATRÓN DE DAÑO DE simétrica con 1/2 FASES recalentado La aparición de este fallo es similar a la singlephased patrones, excepto la mitad de las fases son sobrecalentado. Con una conexión de puesta en arrollamiento parte, el patrón depende en el método de conexión utilizado. Algunos comienzan part winding conexiones dividen el bobinado en otros hemisferios, dividir el devanado alternando grupos (Figura 4). Todavía otros utilizan todo el bobinado durante el arranque. Si un lado de la bobina es recalentado, o si alternativo grupos se sobrecalienta, el motor se hizo funcionar en el inicio modo durante demasiado tiempo. El temporizador para un motor de arranque de inicio de cuerda parte

o quemado El patrón de burnout en un arranque de cuerda pieza defectuosa motor varía dependiendo del esquema de conexión. DE ACUERDO

FIGURA 4: START Part Winding CON EXCESO DE TIEMPO DE INICIO Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3

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Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3 debe cambiar al modo de trabajo dentro de 2 a 3 segundos. Mientras varios esquemas de puesta en devanado parte producen de 50 a 70% de corriente total durante el arranque, la mitad de la que se bobinado energizado señala a la misma corriente que lo haría durante una acrosstheinicio de línea. Ya que produce aproximadamente 50% de par normal, un periodo de aceleración larga se sobrecalienta rápidamente la mitad de la devanado. El doble triángulo o método de conexión ampliada-delta ofrece la ventaja de dar energía a todo el bobinado durante comenzando. El efecto es similar al modo de salida de la arrancador estrella-triángulo en el que los devanados están conectados temporalmente para el voltaje más alto que el de línea. Esto reduce el calor generada en los devanados. Para todos los métodos de puesta en devanado parcial, los tiempos deben limitarse a 2 a 3 segundos. PATRÓN DE DAÑO no simétrica (ENRROLLAMIENTO SE FUNDAMENTA) Dependiendo del tipo de protección del motor utilizado, una deterioro del suelo puede ser el tipo más destructivo de fracaso. No sólo es el devanado dañado, pero en algunos casos la laminaciones están muy dañados debido a las altas corrientes de falla. Este tipo de falla también tiene el mayor potencial de descargas eléctricas y peligro para el personal operativo. Posibles causas • descargas internas que se producen en las cavidades de dieléctrico. • descargas superficiales que ocurren en la superficie de la

Bobinas • descargas puntuales que ocurren en un fuerte campo eléctrico

en torno a un punto o borde afilado. • Rotor frote contra la laminación del estator durante el arranque o

la condición corriente. • El aislamiento dañado, se vuelve extremo ranura o los cables. • Cambio de sobretensión transitoria o caída de rayos. • La contaminación, la humedad, productos químicos o materiales extraños. • Seguimiento de baja tensión o deterio ro de corona de

aislamiento.

• El sobrecalentamiento en la ranura del estator debido al exceso de corriente

o la mala disipación de calor. • El movimiento de la bobina en la ranura o espiras extremas.

Winding apariencia (patrón) El fracaso de bobinado normalmente se limita a puntos específicos en la ranura del estator y, con la excepción de transienttype

voltajes, no da a la aparición de una el sobrecalentamiento del aparato en general. Modo de fallo El modo de fallo principal es la bobina a t ierra. Sin embargo, no puede haber signos de giro de ciento ochenta grados y fase a fase cortocircuito. PATRÓN DE DAÑO no simétrica (Con exclusión de los fundamentos) Muchos de esos elementos mencionados anteriormente, que son responsables por fallas del terreno, también puede provocar un fallo de vuelta a vuelta. El factor determinante está directamente relacionada con la fuerza o la debilidad del sistema de aislamiento. Por ejemplo, si un estator se expone a una condición de humedad extrema, se producirá un error en la punto más débil en el sistema de aislamiento de ese particular, máquina. Si no ha habido movimiento de la bobina anterior en el espiras extremas que resulta en un daño, el modo de fallo podría ser vuelta a vuelta. Si se debilita el aislamiento de ranuras del estator por el mismo movimiento de la bobina, a continuación, el modo de fallo podría ser la bobina a tierra. El modo de fallo también podría ser fase a fase o de bobina a bobina. La mayoría de estos tipos de fallos están aislados en áreas específicas de la liquidación sin ningún patrón definido, a excepción de las causadas por transitoria o voltajes de onda de frente empinadas. En estos casos, el fallo es normalmente al principio o al final de una fase. Posibles causas • pesos de equilibrado del rotor se aflojan y golpean el

estator. • tuercas flojas o pernos golpean el estator. • Las partículas extrañas entren en el motor a través de la ventilación

sistema y golpear el estator. • Las aspas del ventilador rotor se aflojan y golpean el estator. • Un rotor defectuoso (por lo general abiertos barras del rotor) puede causar

el estator se sobrecaliente y falle. • Baja capacidad de sobrecarga de las conexiones de los cables del motor a

la línea de entrada conduce causas de sobrecalentamiento y fracaso. • Los dientes rotos o espaciadores de laminación se desencadenan debido

a la fatiga y golpear el estator. • fallas en los rodamientos, la desviación del eje o rotor -estator-a

desalineación causa daños en el estator. Winding apariencia (Modo y patrón) La apariencia generalmente se evidencia por aislados pantalones cortos vuelta a vuelta y se abre normalmente, sin el calentamiento global del devanado. Sin embargo, hay pueden ser signos de un calentamiento excesivo adyacentes a la área fallado, y con frecuencia, una falta de fase a fase que se produce y se lleva el motor fuera de línea.

La necesidad de separar CAUSA Y EFECTO

Hay muchos casos en que el daño es grave basta con que enmascara el error original. Dado que la mayoría de sinuoso fracasos comienzan como fracasos-giro-a su vez, es necesario para mirar a todo el sistema. Incluso si aparece el daño extensa, el sistema ofrece pistas sobre la causa de la raíz de la fracaso. LÍNEA DE TIERRA Y FALTAS A menudo, la única condición que tendrá un motor fuera de línea es una fallo de fase a fase. Debido a que la corriente de defecto es tan alto, daño extremo generalmente se hace para todos los giros y las bobinas en ambos lados de la fase como se ilustra en la Figura 5. Este tipo de falla a menudo se diagnostica como defectuoso, dañado o papel fase fuera de lugar, y de hecho esa es una posibilidad. Pero en muchos casos, es sólo el resultado y no la causa de la falla. Si la protección del motor no tiene el tamaño o configurado correctamente, el motor puede seguir funcionando incluso después de una vuelta a vuelta corta se produce, lo que genera el calor suficiente para destruir l a aislamiento de fase a fase.

3 - 8 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas Si el corto vuelta a vuelta se produce más cerca de la groundwall aislamiento que el papel de fase, es posible generar el calor suficiente para causar un fallo de la vuelta a tierra. Puede ser difícil de diagnosticar la causa exacta de la insuficiencia debido a la fuerza física tremenda y el calor que es Normalmente generado con este tipo de fallos. La causa de estos defectos es difícil establecer claramente y podría ser el resultado de cualquier combinación de las siguientes condiciones: • dañado fase inadecuada o defectuosa desplazados,,

papel. • Bobina o su vez el movimiento causado por la mala unión barniz

la fuerza, la inadecuada arriostramiento bobina, o ciclos excesivos en combinación con temperaturas elevadas. • Los voltajes transitorios. • Un calentamiento excesivo. • La contaminación severa o la humedad. • Los objetos que chocan con el devanado del vuelo. • Materiales abrasivos que erosionan la distancia del aislamiento turno.

Para identificar este tipo de fallos, es normalmente necesario para tener más información acerca de las condiciones de operación del motor. Una inspección completa del devanado, en particular en aquellas zonas donde el daño puede no tener aún ocurrido, puede revelar evidencia de lo que podría de hecho que el fracaso. Recuerde que el motor no suele funcionar en su punto más débil enlace, y el "siguiente" eslabón más débil puede ser la mejor indicación en cuanto a la causa raíz del fallo. En esta sección se muestra una amplia variedad de fallas que se originaron como fracasos-giro-a su vez por una variedad de razones. Algunos

fueron tomadas fuera de línea antes de un fallo en la línea seria y otros corrieron o bien hasta que se produjo un fallo de tierra o de fase a fase. PATRONES térmico especial No todos los daños térmicos en el sistema de aislamiento del devanado encaja en los patrones tradicionales de sobrecalentamiento simétrica Como se muestra en la Figura 6. Si el calentamiento es el resultado de la tensión desequilibrada o solo

Figura 5: Las fallas a tierra herida al azar forma herida

Figura 6: TRADICIONAL TÉRMICA PATRONES DE SOBRECARGA sobrecalentamiento simétrica causada por una excesiva cantidad de corriente igual en cada bobina. el quemado aspecto indica que había más calor en el núcleo que en los endturns de bobinado. Uniforme sobrecalentamiento causado por la ventilación restringida o excesiva temperatura ambiente.

Figura 7: voltaje desequilibrada O modelo de fase sencillo Los daños causados por una sola fase o desequilibrada tensión puede producir diseños de apariencia desgastada similares como se muestra encima. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3

Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3 La tensión térmica se compone de ocho tensiones básicas que incluir: • Envejecimiento térmico. • La sobrecarga. • Variación de la tensión. • El desequilibrio de tensión. • ambiente. • Cargar el ciclismo, con salida y se cale. • La mala ventilación. • corrientes circulantes.

PROCESO DE ENVEJECIMIENTO TÉRMICO El proceso de envejecimiento térmico está siempre presente y en curso, incluso cuando el motor no está en marcha. Cuando un motor es en resto, la tasa de envejecimiento se determina por la temperatura ambiente a los que está expuesta la liquidación. En el otro extremo, el motor está operando bajo condiciones de los factores de servicio, que se limita a 155 °•C (Clase F) Media de bobinado temperatura. Los pasos en el proceso de envejecimiento térmico son: • Oxidación. • La pérdida de producto volátil. • polimerización molecular. • Reacción a la humedad. • descomposición química.

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• La vulnerabilidad a otros factores de estrés.

Otras tensiones presentan mientras el motor está en marcha incluye dieléctrico, mecánica y el estrés ambiental (que También pueden estar presentes cuando el motor no está en marcha). A algún momento, el envejecimiento térmico hace que el aislamiento de los bobinados vulnerables a estas tensiones y el sistema comienza a "corto out "entre las vueltas o a tierra, en cuyo momento el aislamiento sistema, por definición, ha fallado. La Figura 10 muestra las curvas de temperatura para la vida sistemas de aislamiento del bobinado del motor estándar que se utilizan puesta en fase (la condición desequilibrada extrema), el sobrecalentamiento patrón aparecerá como se muestra en la Figura 7. Otros patrones de calentamiento anormales pueden ser causados por la circuito de refrigeración del motor no producir incluso refrigeración todo el devanado como se muestra en la Figura 8. En estos casos la corriente perjudicial podría ser igual en todos los circuitos de la sinuoso pero el calentamiento podría ser irregular debido a la no simétrica enfriamiento. También existe la condición donde el sobrecalentamiento, aunque por lo general en puntos aislados del devanado, es de hecho causado por gire a vuelta o vuelta-a-tierra de corto como se muestra en la Figura 9.

ESTRÉS TERMAL Un motor está bajo estrés térmico si se está ejecutando o no. Sin embargo, la mayor es la temperatura, mayor es la estrés térmico y cuanto mayor es la probabilidad de prematuro bobinado fracaso.

Figura 8: desbordamiento térmico EN ESTÁTOR ABURRIR Figura 9: no simétrica TÉRMICA CALENTAMIENTO EXCESIVO Figura 10: función de la temperatura CURVAS DE VIDA PARA SISTEMAS DE AISLAMIENTO * Total de temperatura del bobinado - °•C Promedio de horas de vida esperado * Según la norma IEEE 117-1996 y 275-1992 La temperatura extrema en el interior del estator se rompió el barniz. Este tipo de patrón es causado normalmente por una defectuosa conexión interna.

3-10 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas hoy. Estas curvas asumen que la vida útil del aislamiento de dobles por cada 10 °•disminución C en la temperatura del devanado total. SOBRECARGA Los fabricantes de motores normalmente diseñar un margen de seguridad en sus motores. Esto se hace generalmente mediante el diseño de la motor operar por debajo de los límites normales para una específica sistema de aislamiento, o el uso de un sistema de aislamiento con una

calificación que está muy por encima de la temperatura de funcionamiento. Sobre el NEMA últimas re-tasas, esto se lleva a cabo normalmente utilizando un sistema de aislamiento Clase F con la operación de Clase B Temperaturas. Dentro de ciertos límites, se puede estimar que el aumento de la temperatura de bobinado aumentará con el cuadrado de la carga (T α L 2 ). Tabla 1 ilustra el impacto de la carga en diversas partes del motor. variación de voltaje Variación de la tensión ha sido clasificada como una tensión térmica debido al efecto grave sobretensión, subtensión, o tensión desequilibrada tiene la temperatura de bobinado. Estas todas las causas aumentó las pérdidas en el estator y / o rotor que posteriormente causar aumento de la temperatura del bobinado y fracaso final. La Tabla 2 muestra el impacto de la tensión de variación para los motores típicos de eficiencia energética. Recuerda el la vida del aislamiento térmico se reduce a la mitad por cada 10 °•C de aumento la temperatura del devanado total. El desequilibrio de tensión NEMA MG 1-1998, 14.36.1 ofrece la siguiente explicación de los efectos de desequilibrio de tensión en el rendimiento del motor y la vida: "Cuando la tensión de línea aplicada en un polifásico motor de inducción no es igual, las corrientes desequilibradas en el devanado del estator resultará. Un desequilibrio de tensión pequeño porcentaje dará lugar a una corriente porcentaje mucho mayor desequilibrar. En consecuencia, el aumento de temperatura del motor operando a una carga de tensión y porcentaje de desequilibrio en particular será mayor que para el motor que opera bajo el mismas condiciones con tensión equilibrada ". La cantidad de desequilibrio se calcula como sigue: Ejemplo: Si L1, L2 y L3 = 460, 467 y 450 voltios respectivamente, la desviación máxima de la media es de 9 y el porcentaje de desequilibrio es: Un desequilibrio de tensión 5% es demasiado alto, a excepción de muy corto períodos de tiempo. Con frecuencia, el operador no sabe Tamaño / carga 50% 100% 115% 125% 20 hp Promedio sinuoso temp. Max. temp rotor. Max. teniendo temp vivienda. 23 28 15 56 79 37 75 100 49

91 126 62 50 CV Promedio sinuoso temp. Max. temp rotor. Max. teniendo temp vivienda. 28 33 20 75 93 50 102. 126 70 128 139 80 100 CV Promedio sinuoso temp. Max. temp rotor. Max. teniendo temp vivienda. 32 39 21 64 84 41 80 107 51 94 127 60 200 CV Promedio sinuoso temp. Max. temp rotor. Max. teniendo temp vivienda. 31 39 17 69 98 37 80 130 48

108 160 58

TABLA 1: Aumento de temperatura ( °•C) VS. PORCENTAJE DE CARGA IEEE 841 TEFC, 4 polos, 460V Notas: Teniendo temperatura de la casa es el extremo de accionamiento cojinete. Temperatura máxima del rotor se encuentra en la barra del rotor. Estas temperaturas son la subida encima de la ambiente. % De desequilibrio de tensión = 100 Max. desviación de tensión de tensión media tensión media ελ 100 ⋅ =•1 96 9 459 .% voltaje -10% (414V) Normal (460V) + 10% (506V) HP en plena carga Temperatura (° C) Carga completa Eficiencia amperios Temperatura (° C) Carga completa Eficiencia amperios Temperatura (° C) Carga completa Eficiencia amperios 10 20 50 100 200 66 84 84 82 90 13,5 27,2 64,4

125,8 254 90,0 90.4 91,9 94,2 94,9 56 70 69 72 77 12,3 24,3 57,1 113.1 228 91,4 91,8 93,1 94.8 95,5 55 67 62 69 74 12,0 24,3 52,6 106,8 215.3 91,5 92,1 93,6 94,9 95,7

TABLA 2: impacto de la variación VOLTAJE EN aumento de la temperatura, Amperios a plena carga y eficiencia para TEFC de conservación de energía, motor de 4 polos La saturación es la clave para obtener resultados reales. EPACT, T-marco y otros diseños conservadores (baja densidad de flujo) se obtienen mejores resultados a + tensión de 10% en comparación con un diseño altamente saturado (IEC). Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3

Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3 lo que la carga real es, ni puede el control del operador ella. A 3% desequilibrio resultará en al menos un joven de 18 °•C de aumento en el devanado la temperatura, la reducción de la térmica la vida del aislamiento a onequarter su valor original. El impacto del aumento de la calefacción en el rotor por el voltaje de secuencia negativa puede también

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afectar a la vida del rodamiento y lubricación. Se recomienda que un desequilibrio de tensión se realizará a ningún más de 1%. Winding daños causados por la condición de fase única Hay una variedad de situaciones que pueden dar lugar a lo que es comúnmente se llama una condición de fase única - lo último escenario de tensión desequilibrada. El problema puede originarse en Las siguientes áreas: • En el lado primario del transformador de distribución. • En el transformador. • En el lado secundario del transformador. • En los controles del motor. • En la línea de conexiones de los cables del motor. • En el interior del devanado del estator.

Para asignar la responsabilidad y corregir adecuadamente esta situación, es importante para identificar correctamente la fuente de la fase única. También hay que señalar que hay una serie de dispositivos de control que detectará esta condición y tomar la motor fuera de línea antes que el daño grave ocurre. El rotor puede También se dañe durante esta condición debido a un sobrecalentamiento grave causado por el componente no simétrico que existe debido a una tensión desequilibrada. Dependiendo de la forma en que el motor está conectado internamente, la motor puede funcionar e incluso empezar, mientras que solo en fases dependiendo de la cantidad de carga del motor está llevando. Cinco casos en los que los motores eléctricos trifásicos pueden ejecutar monofásica Si un solo conductor de fase suministrar un funcionamiento 3-fase del motor se abre, el motor continúa funcionando normalmente como una máquina monofásica. Pero corriente consumida por el operativo fase es mayor que las condiciones de diseño para el bobinado. los operador no puede descubrir-sola fase hasta que el bobinado esta dañado. En algunas condiciones, el operador no puede reconocer en absoluto. La prevención de problemas es simple: Uso de sobrecarga protectores en las tres fases. 1. Las condiciones típicas de una sola fase El fusible del circuito del motor sopla o el circuito se abre debido de quemado de conexión, los contactos del interruptor desgastados, etc., y el motor sigue funcionando. dos de sobrecarga relés son suficientes para proteger el motor. Adecuado fusibles de dos elementos pueden ser utilizados en lugar de los relés. Este problema se debe a que a menudo calentadores relé seleccionado son demasiado altos, o se han manipulado o descuidado. Compruebe regularmente relés. 2. Abrir fase primaria En caso de transformadores están conectados en estrella-triángulo o delta-estrella y un han aislado neutral, que puede hacer que la corriente de tres fases severamente desequilibrada en una motor. Corriente en una fase veces funciona tanto

como el doble que en las otras fases. Si la fase de alta carece de relés, como fase B anterior, el motor sigue funcionando hasta que el devanado está dañado. en partida intentos, los daños pueden llevar a cabo antes de la sobrecarga relés se excitan. 3. voltaje primario desequilibrada Delta-estrella, transformadores estrella-triángulo puede ser también una fuente de problemas. Un desequilibrio de tensión 2% en una fase del primario puede causar 15% de sobrecorriente en una fase del motor. Si esta fase es la sin protección uno de una motor fuertemente cargado, el bobinado puede ser dañado. El desequilibrio de tensión no es raro, por lo que tres relés están en Para cuando se utiliza esta conexión del transformador. 4. carga monofásica shunted La única fase de carga en derivación puede producir desequilibrada corrientes en un motor cuando se abre una línea. Dependiendo de la magnitud de la carga en derivación y la carga en el motor, una fase puede llevar la corriente suficientemente alto como para dañar el bobinado. Este es otro caso en el que la detección puede no ser fácil, así que evite Regla de oro El porcentaje de incremento de la temperatura es subida aproximadamente el doble de la plaza de la tensión por ciento desequilibrar. Motor A A BB CC condición de fase única típica Motor UN segundo do UN 100% 100% 102% 115% 98% 85%

segundo do

fase primaria abierta Motor UN segundo do UN segundo do

carga monofásica

fase primaria desequilibrada Motor UN segundo do carga monofásica shunted

De 3 - 12 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas problemas con un tercer relé. La mayoría de los arrancadores modernas ofrecen un montón de espacio para una fácil instalación del tercer relé. 5. paralelo a los motores trifásicos motores trifásicos conectados en paralelo que se suministran de la misma fuente de energía puede intercambiar actual bajo algunas circunstancias en las que una línea está abierta. El motor más grande (número 1) suministrará desequilibrada Trifásico de corriente al motor más pequeño (Número 2). El motor más pequeño puede ser capaz de iniciar, pero una de las fases llevará a la sobrecarga, mientras que las otras dos líneas llevarán casi normal actual o inferior. Una vez más, el daño puede como resultado de la fase sin protección. AMBIENTE La mayoría de los motores industriales están diseñados para operar en un 40 °•C ambiente. Hay varios puntos clave a considerar: • No asuma ambientes promedio; confirmar que un 40 °•C límite es aceptable. Un mes más caliente con un 50 °•C de temperatura ambiente pudiera dañar el lubricante del cojinete a pesar de que la Clase F bobinado seguiría funcionando satisfactoriamente. • La mayor parte del tiempo, el ambiente consiste en el calor

generada por el sistema de calefacción o refrigeración que rodea el motor (esto incluiría el sol o la falta en esto). Sin embargo, hay momentos en que hay otras fuentes de calor en las proximidades de el motor que tendrá una influencia significativa en los alrededores ambiente. El sistema de cojinete y la lubricación se ve afectada por estas condiciones. • Recirculación comúnmente ocurre cuando un motor funciona

en un espacio confinado. El aire que pasa a través o sobre el motor se calienta y se mezcla con otro aire dentro de la área confinada haciendo que la temperatura ambiente aumente. El aire calentado ya entonces pasa a través o sobre el motor de nuevo creando un círculo vicioso. posicionamiento pobres de aberturas de los conductos, como en una protección contra intemperie recinto, también puede resultar en recirculación. Los elementos que podrían contribuir a la más alta que ambiente normal incluyen el acoplamiento o pérdidas, que ceñe el equipo accionado, las proceso, tuberías o cañerías y otras máquinas en estrecha proximidad. belting sistemas típicos son eficientes en el 95% gama que significa que sus pérdidas podrían ser tan alta como las del motor.

Lo mejor es pensar en la temperatura ambiente como la suma de todas las fuentes de calor, incluyendo la recirculación, que están influyendo la ingesta de motor de aire de refrigeración. La Figura 11 ilustra el aumento de la temperatura permitida de la devanado del estator y teniendo los sistemas de los cambios en el total de ambiente al que está expuesto el motor. Tenga en cuenta que tanto Los sistemas deben ser considerados.

Figura 11: cambios térmicos Winding cambios térmicos vs. ambiental Tabla 3 ilustra los efectos sobre la vida del aislamiento cuando se supera el aumento de la temperatura permitida del devanado del estator. Los ciclos de carga, arranque y estancamiento Durante el arranque, un motor típico dibujará en cualquier lugar de cinco a ocho veces la corriente normal requiere que se ejecute en condiciones de plena carga. Si un motor se somete a repetidas comienza dentro de un corto período de tiempo, la temperatura del devanado aumentará rápidamente debido a la alta corriente de arranque. Motor #1 Motor #2 UN segundo do UN UN segundo segundo do do

motores trifásicos conectados en paralelo Ambiente (° C) Aislamiento vida (horas) 30 250 000 40 125 000 50 60.000 60 30.000

TABLA 3: EFECTO DEL AMBIENTE SOBRE LA VIDA DE AISLAMIENTO Aislamiento clase F con aumento de Clase B temperatura ambiente vs. Teniendo Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3

Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3 Dependiendo de la aplicación específica, cada motor tiene su propias limitaciones. Por ejemplo, dos motores son idénticos a uno que acciona una bomba centrífuga de agua y el otro un highinertia volante. El motor utilizado para accionar la bomba podría ser iniciadas muchas veces más por hora que la conducción de la volante y aún permanecen dentro de los límites térmicos de seguridad. Si existe alguna duda en cuanto a cómo muchas aperturas pueden ser realizarse con total seguridad, consulte con el fabricante del motor. Ahorrar tiempo, asegúrese de suministrar los detalles de la carga, como inercia, peso, carga de arranque curva de par y la velocidad de partida ciclo. Otro efecto de los ciclos térmicos es para provocar la expansión

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y contracción del sistema de aislamiento. Durante un prolongado período de tiempo, los materiales de aislamiento tenderán a convertirse frágil y se agriete. El diseñador de aislamiento debe estar seguro de la materiales son suficientes para resistir este movimiento flexible sin agrietarse, y sin embargo no tan flexible como para provocar un fallo debido a las fuerzas mecánicas. Si el motor se bloquea o falla para llegar a la velocidad, la calefacción se acelerará en gran medida. VENTILACIÓN DEFICIENTE El calor generado en el rotor y el estator se disipa por conducción, convección y radiación. Cualquier cosa que obstruya el flujo de aire a través o sobre el motor, o que impide la radiación de calor desde el motor, causará una aumento de la temperatura del bobinado. La Figura 12 ilustra la el flujo de aire durante varios recintos de motor. Cualquier cosa que altere este flujo de aire puede hacer que la temperatura del devanado de incrementar. corrientes circulantes Dentro de una bobina, hay casos en los que circulan corrientes contribuir a la corriente del motor en general y calefacción, sin contribuir a la par que se desarrolla para hacer el trabajo. Estas corrientes dañinas están presentes cuando un devanado es intercalado, cuando se selecciona una secuencia incorrecta para una motor con agrupación impar o cuando cada fase no tiene el mismo número de vueltas en total. Un motor grande con dañado bobinas "cortada" del circuito, a menudo tendrán que circula Corrientes. En teoría, los caminos paralelos que no tienen tensión equilibrada pueden desarrollar las corrientes circulantes. El valor de la circulación corriente es igual a la diferencia de voltaje dividido por el la impedancia del circuito. (Circuito de impedancia = resistencia del estator + reactancia de fuga de la ranura del estator.) Esta corriente circulante se suma a la corriente de línea, la producción de I 2 pérdidas R igual a la la corriente al cuadrado. El efecto es reducir la eficiencia y aumentar la temperatura de bobinado. Un ejemplo mejor conocido de corrientes circulantes es el de dos velocidades, motor de dos devanados que ha sido conectado mediante los puentes incorrectas (adyacente frente a saltar polos).

Figura 13: corrientes circulantes circuitos en paralelo deben tener el mismo número de total de vueltas. El motor de arriba se ha conectado de forma incorrecta. Con 96 grupos y 32 polos, el estator tenía 24 grupos de 3 y 72 grupos de 2. Se agrupan de forma incorrecta, y 2Y conectado. El resultado: 5 grupos de 2 bobinas eran en paralelo con 3 grupos de 3 bobinas y 3 grupos de 2 bobinas [5x2 ≠ (3x3) + (3x2)]. El resultado fue alta circulando corrientes con un calentamiento extremo del circuito que contiene 5 grupos de 2 bobinas. 5 vueltas 4 vueltas

Figura 12: EJEMPLOS DE FLUJO DE AIRE A TRAVÉS DE CAJAS DE MOTOR

3 - 14 de Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas

SOBRECARGA En el orificio de este motor síncrono, las ranuras abarcaron por cada polo del rotor mostrar evidencia de calor, mientras que las ranuras entre los polos no. Claramente, el rotor estaba estacionario cuando esto ocurrió. Un intento de arrancar el motor con demasiado mucha carga es la causa probable de este patrón. Ejemplos incluiría un molino de bolas cargado, un común aplicación síncrona. Este bobinado parece ser bastante nuevo, como se evidencia por el estado de la extensión de la bobina. El barniz burbujear desde el taladro y la aparición climatizada general de la hierro del estator indique el rotor era la fuente de calor. UN núcleo del estator en cortocircuito dará una apariencia similar, excepto las cuñas también serían calienta uniformemente. Nota la lazos fundidas, evidencia de que las extensiones de bobinas estaban calientes. Una corriente excesiva en cada fase del devanado sobrecalentado el cual cortocircuito vuelta a vuelta y luego de fase a fase. Este motor no logró acelerar a toda velocidad haciendo que el barras del rotor se sobrecalienten y, finalmente, se derriten. la térmica límite de las barras del rotor fue menor que el del estator bobinado, sin embargo, los devanados todavía estaban dañados. Este es un patrón típico de sobrecalentamiento para una forma de la herida estator donde todas las bobinas han experimentado similares térmica dañar. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3

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voltaje desequilibrada tensión desequilibrada puede causar un sobrecalentamiento simétrica del rotor y calentamiento desigual en el estator. Dependiendo de fuente de la tensión desequilibrada, el estator tendrá una o dos fases que muestran signos de sobrecalentamiento. El fin Resulta pueden no mostrar signos de sobrecalentamiento, ya que son más frías que la liquidación en la ranura, si hay flujo de aire adecuado. En este ejemplo, el desequilibrio de tensión era lo suficientemente suficientemente severa que llevó finalmente a un fallo de tierra en la ranura debido a sobrecalentamiento del rotor. El arrollamiento en sí no muestra ningún daño excepto en los 4 polos alrededor del estator, en el centro. los centro del rotor era el punto más caliente debido al desequilibrio.


monofásica En los casos más extremos de tensión desequilibrada, el daño puede ocurrir en cuestión de segundos. Ya sea bobina de forma aleatoria o una herida,

el patrón resultante es distintivo. Dependiendo del diseño, el "eslabón débil" térmica puede ser el rotor. Esta es una de varias velocidades de bobinado donde dos tercios de la grupos se queman en la condición monofásica. Tambien es posible que este devanado se conecta por un partwinding iniciar y fue dejado en el modo de arranque demasiado largo. Los arrollamientos anteriormente son conectados en estrella y ha fallado durante comenzando. Un tercio de los grupos son quemados que indica la bobinados fueron objeto de una sola fase. La calefacción era tan grave que el rotor de aluminio se fundió. La evidencia de "arrojado" aluminio indica que el motor estaba en marcha por un período de tiempo antes de que fallara. Esta condición de fase única consecuencia de un interno abierto. Un puente roto, un cable roto en el punto estrella o una esquina de una conexión en triángulo tr iángulo podía cada resultado en una condición de una sola fase. No todos los fallos de fase individuales deberse a problemas de fusibles o contactores. Si un cliente insiste en que los fusibles están intactos y no encuentra otra evidencia de una condición de fase única, compruebe la conexión para la evidencia de circuitos abiertos. Este estator parece ser monofásica, pero al acercarse inspección, se encontró que era un motor ventaja de nueve que era mal conectado. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-17


CARGA ELÉCTRICA tensiones eléctricas pueden variar de vez bajo voltaje subraya a alta velocidad, los transitorios de alta tensión. Eléctrico tensiones incluyen: • envejecimiento dieléctrica. • Los voltajes transitorios.

seguimiento. deficiencias o defectos de aislamiento son mecánicos en naturaleza, sino que también puede conducir a tensiones eléctricas. Es difícil diferenciar entre causa y efecto al evaluar la causa específica de un fallo de bobinado asociada con el estrés eléctrico. Mecánica, térmica y todas las tensiones ambientales pueden descomponer descomponer un aislamiento sistema, tanto por separado como colectivamente. Además, eléctrica el estrés puede causar ruptura cuya aparición puede parecerse a la de otros tipos de estrés. A menudo, la única práctica manera de aislar la tensión eléctrica es eliminar otra subraya que la causa de la falla. Variación de la tensión y la tensión t ensión desequilibrada desequilibrada no están siendo considerado como tensiones eléctricas para esta discusión. En lugar, son tratados como las tensiones térmicas sobre la base de una regla de oro: el porcentaje de incremento en el aumento de temperatura es de aproximadamente el doble del cuadrado de la tensión de desequilibrio por ciento. ENVEJECIMIENTO DIELÉCTRICO • descargas parciales (corona) y el

Todos los materiales de aislamiento tienen un ciclo de vida predeterminado. Los niveles elevados de tensión eléctrica puede dar lugar a un aislamiento sistema cuya esperanza de vida se reduce considerablemente. Esta proceso es similar al proceso de envejecimiento térmico y se produce a una velocidad predecible a menos que la tensión alcanza extrema niveles; a continuación, el fracaso se acelera en gran medida. Incorrecto la selección de los materiales de aislamiento puede acelerar este proceso como puede incompatibilidad de materiales. voltajes transitorios Una tensión transitoria se define como un cambio inesperado en el voltaje, tal como una espiga, que puede ser destructivo para una bobinado del motor. pueden producirse voltajes transitorios, reduciendo sinuoso vida a través de los fallos prematuros como a su vez a su vez o dar vuelta a tierra. Durante los últimos años, la evidencia sustancial ha demostrado que un número significativo de motores están expuestos a transitoria Tensiones Los voltajes transitorio tr ansitorioss incluyen: • Línea a línea, línea-a-tierra, multi-fase de la línea-toground y faltas de 3 fases: Estos pueden causar sobretensiones que pueden pueden llegar a 3-1 3 -1 / 2 veces su normalidad los valores de pico con tiempos de subida extremadamente cortos. • llamativa repetitivo en el que el sistema está conectado a tierra y un suelo intermitente en el circuito ocurre causando oscilaciones de alta tensión y la multiplicación. • fusibles limitadores de corriente: donde la corriente de interrupción Tiene lugar, se almacena energía del campo magnético en el circuito inductancia no es cero, provocando oscilaciones de tensión o resonancia. • traslados en autobús rápido: soltando cuando un motor está, el campo electromagnético en el estator puede tardar varios segundos a las caries. Durante este tiempo, el campo sincroniza al rotor de desaceleración. Si se hace un intento de reiniciar el motor antes de decae el campo, el combinado voltajes estarán en gran medida diferentes frecuencias. los resultado puede ser una tensión RMS en exceso de 150% de la línea voltaje. • La apertura y cierre de los interruptores automáticos: Esta partida sobretensiones está continuamente presente. Una onda de impulso puede ser producido que se desplaza en un circuito a una velocidad específica. Cuando un contacto se cierra, la formación de arco se produce debido a un potencial diferencia en los contactos. Este arco influye en la de onda de tensión que entra en el circuito del motor. sobretensiones lata También se producen cuando los contactos del interruptor no se involucran simultáneamente y de rebote o vibre, causando una onda de tensión irregular de una variedad de picos (similar a reencendido repetitivo). El uso de control de motor de alta velocidad dispositivos, tales como contactores de vacío, pueden causar empinada sobretensiones cuando "interrupción "interrupción de corriente" se produce por la apertura de los contactos en el vacío sin arco para

mantener la corriente. Algunos dispositivos se han mostrado, como se mencionó anteriormente, para producir rápido aumento de los aumentos repentinos cuando los contactos se cierran lentamente en el uno del otro. • conmutación de los condensadores: Cuando los condensadores se utilizan para factor de mejora de la energía, los aumentos repentinos pueden desarrollarse cuando están apagados y sigue. Extremadamente alto voltaje sobretensiones puede puede ocurrir durante casos en los que un motor y condensador condensador se apagan juntos, desconectarlos desconectarlos desde la fuente de alimentación. Magnitudes de la oleada son depende del valor de la l a capacitancia. Condensadores conmutada con el motor son una fuente de excitación en la terminales del motor y altos voltajes son inducidos. Esta problema es por lo general muy bien en unidades de alta inercia donde reducción de la velocidad es un factor para la continuación de excitación. • fallo de aislamiento: Cuando una avería o pinchazo del el aislamiento se produce en puntos distintos de en el motor, sobretensiones de impulso pueden desarrollar. un desglose por ejemplo, en diseños de alta tensión, pueden causar sobretensiones sobretensiones que excederá de 3 veces lo normal voltajes de línea a tierra en un sistema que no está puesto a tierra sólidamente. • Rayo: el exceso de voltaje puede ser causada por un rayo a través del contacto directo de la caída de u n rayo o por inducción por una huelga en las inmediaciones. Estas ondas se propagan voltaje a lo largo de la línea con las magnitudes de la cresta de una función de la corriente del rayo y los tiempos de subida depende de la impedancia característica del sistema. • Los variadores de frecuencia: En función de la específica diseño, es posible durante el arranque y la parada, o incluso durante la conmutación de cada medio ciclo, para introducir picos de tensión. Las estimaciones de la magnitud de estas oleadas normalmente van de dos a cinco veces las línea-a-neutro de tensión de la cresta con tiempos de subida normal de que van de 0,1 a 1 microsegundo. Winding fracasos causado por estos transitorios suele aparecer aparecer en el turn-toturn o la inversión de fallas a ttierra. ierra. Con frecuencia, la causa es confundido con algún otro modo de fallo. El motor fabricante normalmente no tiene suficiente aplicación la información disponible para determinar cuándo debe incluir sobretensiones y protección contra rayos en el motor. Sin embargo, que pueden determinar los límites de sobretensión que el motor puede soportar y todavía dar vida satisfactoria. satisfactoria.

3 - 18 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas DESCARGA PARCIAL (CORONA) Y SEGUIMIENTO El aire es un aislante y se puede descomponer como cualquier otro aislante. de descarga parcial se produce cuando el voltaje es alto basta con que las bolsas de aire alcanzan su límite dieléctrico. como el aislamiento (aire) se rompe, suceden dos cosas:

• El arco eléctrico se lleva a cabo, lo que erosiona o graba la adyacente

aislamiento de la bobina. • El aire se degrada (ioniza) y libera la capa de ozono,

que ataca químicamente el aislamiento. Se tarda sólo aproximadamente un vacío 0,040 "(1 mm) para parcial descarga a ocurrir. los huecos más pequeños no son lo suficientemente suficientemente grandes para la formación de arcos destructiva que se produzca. Las grandes diferencias entre las bobinas están como un aislamiento más grueso - el voltaje de la corona es el inicio aumentado de manera importante. descarga parcial es más destructiva cuando las bobinas están fijadas de forma flexible en las ranuras, ya que el daño es directamente al aislamiento entre el conductor y la tierra potencial. También puede ocurrir en las extensiones de la bobina, la cual es ¿por arrollamientos de alta tensión utilizan cinta de gradiente para proporcionar una camino de regreso al suelo para controlar la descarga parcial. Falta de cinta de gradiente en las espiras extremas puede dar lugar a la superficie de seguimiento daños en el aislamiento o la formación de arcos entre las bobinas que están mal separado. Hay tres áreas básicas donde la descarga parcial ocurre. Las áreas son: • descargas internas se presentan en las cavidades del dieléctrico. • descargas superficiales se producen en la superficie de las bobinas.

DEFICIENCIAS O DEFECTOS DE AISLAMIENTO La integridad del devanado del estator está directamente relacionada a la calidad de los materiales aislantes que separan el alambre del imán de las laminaciones del estator y otra partes mecánicas. Si cualquiera de los materiales aislantes son inadecuado, defectuoso defectuoso o dañado, hay un riesgo de una un a falla en la bobina que puede aparecer como cortocircuitos entre vueltas adyacentes o tierra. deficiencias o defectos de aislamiento comunes incluyen: • pared celular inadecuada o aislamiento de ranuras. • aislamiento de fase inadecuada. inadecuada. • Mala arriostramiento bobina. • enfundado inadecuada. • Mala bobinado tratamiento. • Dañado alambre de plomo. • Dañado alambre magneto. • alambre magneto flojo. • laminaciones irregulares (pantalones cortos o rebabas).

insuficiencias de aislamiento se discuten en más detalle comenzando en la página 3-46. • Descargas de punto ocurren en un fuerte campo eléctrico alrededor alrededor

un punto o borde afilado. descarga parcial se asocia normalmente con aislamiento sistemas para aplicaciones de 6900 voltios o más, excepto en el caso de la alta velocidad transistor bipolar bipolar de puerta aislada (IGBT) inversores. Estas condiciones son magnificados magnificados por la presencia de temperaturas elevadas, humedad excesiva, contaminación, huecos y defectos de aislamiento.

de descarga parcial se debe mantener dentro de los límites que asegure una adecuada vida útil del motor. Sin embargo, también es importante mantener el motor limpio y fresco para minimizar los efectos de descargo parcial. seguimiento de descargas parciales se diferencia de la descarga parcial que se produce dentro de huecos en el aislamiento. Cuando las bobinas de diferentes fases están poco espaciados, descarga superficial puede tomar lugar. Un fenómeno similar, también conocida como seguimiento, puede suceder cuando un sistema de aislamiento es sellada top-recubierto con material de una calidad dieléctrica baja. A pesar de que no es habitual, la capacitancia entre los dos aislamientos puede resultar en el seguimiento de entre ellos. descarga puntual fue la justificación para el uso de "bucle" o la serie "herradura" en lugar de la serie trozo. El uso de talón de serie ahora es común para tensiones de hasta 7200 voltios de corriente alterna con un sistema de aislamiento adecuado.

Figura 14: EJEMPLO DE PARCIAL DESCARGA (CORONA) bobinas adyacentes de diferentes fases están en contacto cercano. bobinas espaciadas adecuadamente, tienen un aislamiento adicional: el aire brecha entre ellos. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-19


Reenganche / tensiones transitorias Ya sea causada por una rápida transferencia de autobús, relámpago, sobrecorrección del factor de potencia o "otro", el resultado de una transitorios de alta tensión a menudo se ve como sabotaje. A 200% sobretensión puede resultar en la corriente de la línea 30 a 40 veces, con (30 a 40) 2 aumento de la fuerza mecánica que actúa para desplazar las bobinas. En muchos casos, el daño es más notable en las bobinas de plomo. Los extremadamente altas tensiones implicadas hacer que el bobinado de falla en el punto más débil. Cuanto más robusto el bloqueo de la bobina, y la más corta de las extensiones de la bobina, el más resistente es un devanado de este tipo de fallo. A medida que estas fotografías muestran, a veces el daño penetra en el aislamiento de la bobina.


FUNDAMENTOS Y CORTOS El extremo de cada ranura actúa como un punto de apoyo en donde se concentra la fuerza de la bobina de flexión. Esto no sólo es un punto de mecánica estrés, sino que también está sujeta a tensión eléctrica como potencial de tierra. La combinación de la tensión eléctrica y mecánica hacer de este el lugar más probable para fallas del terreno. las pérdidas por corrientes de Foucault son una consecuencia de fallas del terreno en el laminado núcleo, como laminaciones se fusionan, a veces con cobre de los devanados fallidos. El fracaso para borrar estos cortocircuito

Regiones del resultado en los puntos calientes en el núcleo, que acortan la vida útil del aislamiento de un reemplazo de bobinado. Cuando falla un devanado en la misma zona física como un fracaso anterior, hay una buena posibilidad de que el daño de laminación No fue corregida durante la reparación anterior. Dañados o laminaciones en cortocircuito deben ser aprobados por las rebabas de rotación cada vez posible. La eliminación de una gran parte de los dientes (a la derecha) se incrementará la densidad de flujo en las zonas adyacentes y aumentar las pérdidas parásitas. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-21


FUNDAMENTOS Y CORTOS Este devanado no como resultado del contacto directo con el aire deflector. Esta es una vuelta a vuelta corta en la primera (o última) de la bobina en el grupo. Este fracaso se debe examinar; si la bobina es conectado a una línea de plomo, esto podría ser el resultado de un voltaje pico desde una unidad de ancho de pulso modulado (PWM). Una vuelta corta a su vez es visible. El corto ampliado a una fracaso de la bobina a bobina. Este rotor parece haber sobrecalentado, sin embargo, la inspección del estator muestra que el daño térmico fue el resultado de un terreno en el estator, mientras que el rotor se gira.

3-22 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas bobinas adyacentes de diferentes fases están en contacto cercano. Eso Es común para los fabricantes de la bobina para utilizar menos aislamiento en la bobina termina que en las secciones de ranura en planta potencial es una preocupación. bobinas espaciadas adecuadamente, tienen adicional Aislamiento: el espacio de aire entre ellos. Parcial seguimiento de descarga suele ser evidente como un residuo blanco de la descarga eléctrica continua que se produce.

DESCARGA parciales (corona) A primera vista, esto parece descarga parcial. Cerca inspección reveló escaso apoyo arriostramiento de las bobinas. Sintió acolchado o el uso de la cuerda oleada serían eliminar este problema. Evidencia de descarga parcial, referido como "engrasar" para razones obvias. Este daño de la vuelta a su vez fue causada por un ancho de pulso inversor modulado con una larga conexión entre el motor y el convertidor. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-23


ESTRES MECANICO El estrés mecánico abarca una amplia gama de fuerzas, Además de las generadas por el bobinado. Cualquiera de ellos puede ejercer suficiente presión sobre los materiales aislantes para causar daños en el bobinado.

La tensión mecánica puede incluir: • movimiento de cuerda. • Dañado cables del motor. • inadecuada geometría entre rotor y estator (pérdida de espacio de aire). • la abrasión de materiales extraños.

por la floja contrapesos, pobres de sobrecarga de cables o una defectuosa rotor. Con frecuencia, la razón de los fracasos de este tipo son difíciles de explicar, ya que la causa y el efecto son difíciles de separar. Esto es porque el punto de fallo es por lo general un fallo eléctrico (Fase a fase, fase-tierra o dar vuelta a vuelta). Movimiento de cuerda y el aparato ortopédico La corriente en el devanado del estator produce una fuerza sobre el bobinas que es proporcional al cuadrado de la corriente (F α I 2 ). Esta fuerza está en su máximo durante el arranque (por ejemplo, si el corriente de arranque es seis veces la corriente a plena carga, la fuerza haría ser 36 veces mayor). La vibración puede provocar un daño grave para el aislamiento de la bobina y el aflojamiento de los topsticks, que finalmente resultar en una falla del terreno. fallas del terreno típicamente ocurrir al final de la ranura. Grande, máquinas de alta velocidad por lo general sufren más de el movimiento de la bobina que las pequeñas, máquinas de baja velocidad. El mas largo las extensiones de la bobina, mayor será la influencia ejercida. Frecuencia de arranques y la longitud de tiempo de aceleración También debilitar un sistema de aislamiento. Cuanto mayor sea la cuencia • estrés diversos, tales como daños causados

1ª fila espaciadores 2ª fila espaciadores Bobina extensión bloques de fieltro pueden estar seco (si VPI) o pre-saturado con resina (proceso de sumergir y hornear). bloques de fieltro deben estar equipados con una compresión del 50%. Lazada debe utilizarse siempre que sea posible. conectores de polo se pueden asegurar de forma segura.

Figura 16: Ejemplo de bloquear ADECUADO CON FILAS MÚLTIPLES DE PUENTES bloques de fieltro Saturado almohadilla de fieltro Anillo de soporte placa de sujeción del núcleo lazo de la bobina Anillo de soporte bloques de fieltro bloques de fieltro lazos de bobina hierro del estator

Figura 15: Bloqueo y ATAR

3 - 24 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas cuencia de arranques, o cuanto mayor sea el tiempo de aceleración, la

mayor será la posibilidad de dañar el aislamiento de la bobina. Por lo tanto, muchos recurren a su vez y fallas del terreno son en realidad causada por bobinado movimiento en el tiempo que se descompone el sistema de aislamiento. Esto puede ocurrir en la ranura, espiras extremas o conexiones. movimiento de cuerda puede ser controlada o disminuido por la uso de arriostramiento bobina. Hay una variedad de métodos utilizados para prepararse las vueltas de extremo de los devanados encofrado y aleatorios de la herida. Los elementos básicos de arriostramiento bobina son: • Vanish o resina tratamientos. • Refuerzo dentro de las ranuras y en las espiras extremas. • Bien fijados conexiones.

La forma más básica de los soportes es el barniz o resina tratamiento utilizado en el bobinado. Algunos sistemas penetran el devanado mejores que otros, algunos tienen una mejor retención durante el ciclo de curado y algunos tienen una mejor resistencia de la unión, en particular a temperaturas de funcionamiento elevadas. Un fundamental parte del análisis de falla en la bobina está evaluando la calidad del tratamiento de bobinado con la construcción, la penetración y movimiento como criterios medibles. A continuación, las bobinas pueden ser reforzados en las ranuras y en las espiras extremas. Bobinados con rellenos bajos tragamonedas tendrán más movimiento de la bobina entonces mayor ranura llena; esto es especialmente cierto de bobinado aleatorio estatores. estatores Forma-de la herida por lo general tienen palos de fondo y separadores que actúan como agentes de relleno en la ranura. Evidencia de movimiento de la bobina puede indicar de partida severa condiciones o inadecuada de refuerzo en el devanado originales. La separación entre las bobinas y se sintió bloqueo puede resultar de falta de saturación de barniz del bloqueo de fieltro (esto puede ser confirmado mediante la eliminación y la inspección de los bloques de fieltro), o de demasiado poco de compresión de los bloques de fieltro durante el bobinado proceso. Instalado correctamente sintieron bloques deben ser comprimidos aproximadamente el 50% cuando se inserta entre las bobinas. Una aspiradora impregnación a presión (VPI) de arrollamiento se enrolla y normalmente bloqueado con fieltro seco en la expectativa de que VPI adecuada procesamiento saturará completamente los bloques de fieltro. Un devanado que va a ser sumergido y al horno debe ser bloqueado el uso de bloques de fieltro pre-saturados. La inmersión y hornear proceso no saturará fiable sintió bloques. bloques de fieltro secos no se adhieren a las bobinas, y puede absorber y retener el petróleo y otros contaminantes. movimiento de la bobina también puede resultar de alineación inconsistente de fieltro bloques. Cada bloque, colocado de forma independiente, actúa como punto de apoyo para la influencia ejercida sobre cada bobina. Correctamente posicionada, los bloques de fieltro forman una línea recta paralela a la extremo del ánima del estator. (Ver Figuras 15 y 16.) La fuerza tangencial que actúa sobre cada bobina es igual a y opuesta la dirección de rotación del rotor. Un anillo ininterrumpida de bloques de fieltro endurece la extensión de bobinado y resiste el movimiento. Oleada

anillos, ya sea de acero o cuerda trenzada, se preparan los arrollamientos en de la misma manera. La fuerza ejercida sobre una palanca es una función de la longitud de la palanca. Cuanto mayor sea la extensión de la bobina, mayor será la fuerza en cada bobina en el extremo de la ranura. movimiento de la bobina puede indicar una número insuficiente de bloqueo de filas o anillos de sobretensión, proporcional a la longitud de la extensión de la bobina. Movimiento en el contacto de anillo bobina de aumento puede indicar tratamiento con resina inadecuada o deficiente de anidación de las bobinas a la

Figura 17: Asegurar adecuadamente STUB CONEXIONES anillo. Irritación de la bobina puede dejar de resina en polvo revelador, los cuales pueden confundirse con la descarga parcial. Ropa de cama de la bobinas en un anillo de acero cubierta de fieltro, o una cuerda de sobretensión, proporciona asegurar la unión cuando el método de tratamiento es adecuada. Como con bloques de fieltro, la selección de la cuerda seca o aumento tratada debe ser dictado por el proceso de tratamiento deseado (seca para VPI, pre-saturada de inmersión y hornear). Las máquinas grandes son menos propensos a ser procesada VPI, el aumento de la importancia de fieltros pre-saturada. Los cables del motor DAÑADOS Si el aislante del cable conductor del motor está dañado, hay es el peligro eventual de un fallo que se produzca. Por lo general, ocurrir a tierra, pero también puede ocurrir entre las fases. El material aislante no siempre tiene buena "corte a través de las propiedades de flujo "o" frío ". En otras palabras, algunos materiales aislantes tienen propiedades físicas relativamente pobres que los hacen susceptibles al daño cuando la presión del punto se aplica (resistencia al corte a través) o cuando la presión de superficie sobre un área amplia se aplica (resistencia al flujo en frío). Oleada cable de lazo de la cuerda Los puentes de la bobina trozo final Lazo de la cuerda espinal contra sobretensiones encima y por debajo trozo extremo de la bobina El resbalón de 5 a 7,5 kV enfundado a través de conexión, plegable exceso sobre parte inferior o superior. Para 2300V, deslizarse segundo 5 a 7,5 kV enfundado sobre enfundado interior. Utilizar el triple de enfundado de 4160V. Manga o cinta en y cables de salida. Método alternativo: doble o triple de la manga que el anterior pero doblar el talón de manera que anida entre los nudillos de la bobina.


Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3 Por lo tanto, si los cables son presionadas contra el borde de la laminaciones, o la esquina de la carcasa del estator o caja de salida entrada, existe la posibilidad de daños en el aislamiento sobre un período de tiempo. Esta condición se agrava con el aumento de alta corriente tal como lo que ocurre durante el arranque de la motor. Durante las reparaciones normales del motor, los cables deben estar

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inspeccionados para detectar posibles daños, sobre todo en estas áreas. Si el daño es evidente o se ha producido un fallo, además a la reparación de la liquidación, se debe prestar atención a la reducción posibles puntos de presión, donde los conductores pueden descansar. Es aceptable para moler un generoso radio en el borde de la laminación o en las esquinas del marco. En algunos casos, puede ser necesario añadir enfundado sobre los cables para proteger ellos. Junta o burletes se pueden utilizar para realizar una ojal eficaz. En los motores totalmente cerrado, hay ocasiones en las los clientes potenciales o espiras extremas pueden entrar en contacto con el extremo soporte. Esto es especialmente cierto si la campana final tiene nervios internos o registro de profundidad se ajusta. Hay varias opciones para proteger a los clientes potenciales incluir: • Rewind con cortos espiras extremas. • Mejorar la formación de las espiras extremas. • Retire parte del material de la

costilla reconocer que este puede debilitar la fuerza de la campana del extremo o reducir el calor transferir. (Tales acciones pueden todavía ser aceptable.) Si el motor tiene deflectores de aire internos o deflectores, ellos también puede ser una fuente de interferencia. En estos casos, la remodelación de las espiras extremas suele ser el mejor curso. Si parece que el daño de plomo es una posibilidad, debido a la hasta ahora mencionado condiciones, también puede ser posible lección de las tensiones o estrés sobre los cables mediante el uso de pequeños Hilo conductor y duplicando el número de clientes potenciales. en singlevoltage devanados, esto puede ser una buena opción. En algunas ocasiones, puede ser posible llevar la mit ad de los conductores a cabo un extremo de la bobina mientras que traer los cables restantes Uso de posicionamiento plomo junta reduce el estrés como cables de salida de trama. Comprobar inteference entre los cables y soporte final. Retire esquinas afiladas.

Figura 18: medidas para proteger Los cables del motor fuera del otro extremo. Este enfoque puede reducir en gran medida la cantidad de estrés en los conductores. Por supuesto, el bobinado conexión debe ser modificado para compensar este cambio. INCORRECTO GEOMETRÍA rotor y estator (PÉRDIDA DE AIRE GAP) Hay un número de razones por las que el rotor golpeará la estator. Las razones más comunes son: • Fallo del cojinete. • desviación del eje. • El rotor al estator desalineación (excentricidad

espacio de aire). Siempre que la geometría de la cámara de aire está distorsionada, hay

la posibilidad de que el rotor pueda entrar en contacto con el estator durante el arranque o condiciones de funcionamiento. Las fuerzas que contribuir a esta condición son una función de la tensión de cuadrado - cuanto mayor es la tensión, mayor es la probabilidad de las dos partes en contacto. Las fotografías de las páginas 3-32 y 3-33 muestran la daños causados debido al contacto del rotor. Eventual sobrecalentamiento de esta condición sería causado graves bobinado dañar. El contacto también puede causar un calentamiento severo a ocurrir en la superficie del rotor. Cuando el contacto entre el estator y el rotor se produce, varios cosas pueden suceder. Si la huelga se produce sólo durante de partida, la fuerza del rotor, eventualmente, puede provocar que el laminaciones del estator para perforar el aislamiento de la bobina, lo que resulta en una bobina de puesta a tierra. A veces, un motor puede funcionar durante años con esta condición sin fallar, en función de la frecuencia de arranques y la cantidad de contacto entre el estator y el rotor. Si el contacto se hace mientras el motor está corriendo a toda velocidad, el resultado suele ser una muy prematuro de puesta a tierra de la bobina en la ranura del estator provocado por la excesiva el calor generado en el punto de contacto. Abrasión por materiales extraños materiales extraños que entran en un motor pueden causar inmediata daños en caso de que ataquen el bobinado y dañar el materiales de aislamiento. En algunos casos, los materiales extraños puede obstruir o bloquear la trayectoria de ventilación a través del motor. (Esto se explica con más detalle en la página 3-40.) Los daños causados por la abrasión suele ser un proceso lento que se desgasta el material de aislamiento. Esto reduce la distancia de fuga entre los conductores y tierra. Tensiones mecánicas DIVERSAS Algunas otras causas comunes de defectos en las bobinas que pueden considerarse mecánica incluir: • pesos de equilibrado del rotor se mueva y go lpear la

estator. • Las aspas del ventilador rotor se mueva y golpeando el estator. • tuercas y pernos flojos en huelga el estator. • Un rotor defectuoso (por lo general abiertos barras del rotor) puede causar

el estator se sobrecaliente y falle. • Baja capacidad de sobrecarga de las conexiones de los cables del motor a la

cables de línea de entrada puede causar sobrecalentamiento y el fallo. • rotor de dientes rotos o láminas del estator. • El montaje incorrecto.

3-26 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas Comparación de la línea recta de bloqueo en los Ejemplos A y B a la línea escalonada de bloques en el Ejemplo C. La línea recta de la cuerda contra sobretensiones y sintió bloques en los Ejemplos A y B proporcionará la fuerza para minimizar el movimiento de la bobina.

El extremo largo convierte en los ejemplos C, D y E deben tener sido arriostradas por dos filas de bloques, sin embargo, sólo uno Se utilizó fila. En el Ejemplo D, el bloque sentido tampoco es alto suficiente para formar la forma de "hueso de perro" deseado, el cual bloquea aún más el bloque de la bobina. Ya sea individual o una tira continua escondido entre las bobinas, el bloque puede sentir único vínculo al entrar en contacto con las bobinas. En el Ejemplo E, una cuadra sentido se utilizó en el diámetro interior, pero era colocado demasiado cerca del nudillo y siempre muy poco vigorizante. En el diámetro exterior, no se sentía bloques eran usado.

UN do Movimiento de cuerda y el aparato ortopédico

re segundo E: Diámetro exterior E: Diámetro interior Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-27


Movimiento de cuerda y la bobina ARRIOSTRAMIENTO Random arriostramiento bobinado depende de la resistencia de la unión entre los conductores en las espiras extremas. El cordón de punto de bloqueo en el Ejemplo A se espaciadas uniformemente y aumenta la unión incluso antes del tratamiento de los devanados. Debido a la forma en que se está ligado, si se quema un lazo y se rompe, los lazos restantes permanecerán intactos. Otra alternativa popular para los devanados de vuelta es la cordón continuo tal como se muestra en el Ejemplo B. En el Ejemplo C, sin vínculos se utilizaron y se basa únicamente en el contacto físico de los cables y la fuerza de adhesión del barniz. No se recomienda este método. En el Ejemplo D, la bobinadora se basó en los nudillos con cinta para unir las bobinas adyacentes. La fuerza en esa zona es grande, pero los conductores sueltos entre la zona grabada y la ranura son más propensas a irritarse.

Automóvil club británico segundo do re 3-28 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas

Movimiento de cuerda y la bobina ARRIOSTRAMIENTO Arriostramiento de la conexión también es fundamental para prevenir la deformación plástico del cobre, o el roce de la funda que

finalmente resulta en un fracaso de fase a fase. comparar la talones de la serie de los ejemplos A y B a los que no soportada en Ejemplo C. Si las conexiones en serie pueden ser fácilmente movido, el fracaso es más probable que si son sólidos. Los puentes que no puede indicar el movimiento o la separación inadecuada. Comparar el "lazo de mariposa" lazada usado en el Ejemplo D para el contacto no controlado en el Ejemplo E.

AB do re mi Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-29

Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3 Dos ejemplos de arriostramiento alternativa en un arrollamiento aleatorio (izquierda) y una forma de arrollamiento (derecha). Estos ejemplos utilizan epoxi para simular un anillo de sobretensiones.

Movimiento de cuerda y la bobina ARRIOSTRAMIENTO Los postes de soporte aseguran el anillo de aumento al estator marco. la colocación del anillo justo detrás de la bobina es nudillos privilegiado. Los bloques de fieltro en este devanado son irregulares, la reducción de su eficacia. relleno de alta ranura también ayuda devanados aparato ortopédico. relleno de baja ranura (Arriba) puede dar lugar a fallos como el ejemplo de la derecha.

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Los cables del motor DAÑADOS Tres ejemplos de cómo mejorar la protección del motor Lleva Se requiere para macetas ventaja para los recintos a prueba de explosión y también ayuda a excluir contaminantes. Ojal protege los cables de bordes afilados del estator marco. junta de posicionamiento plomo. Este motor de nueve plomo tiene varias pistas que descansan contra la esquina aguda del marco. Más clientes potenciales es igual a más potencial de motivos. También tenga en cuenta las virutas metálicas que quedan en el caja de terminales después de orificio del conducto fue perforado. Estos cables fallaron durante la condición de sobrecarga antes de la sinuoso tuvieron la oportunidad de fallar. Los cables eran de clase B, mientras el devanado era Clase F. Al cambiar a la Clase H clientes potenciales, el devanado Ea, pues no pudo dar vuelta bajo una sobrecarga condición. Algunos centros de servicio sobredimensionar el conduce a reducir la densidad de corriente. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-31


Los cables del motor DAÑADOS Este bobinado tenga sólo tres conductores, lo que reduce la la tensión en los cables, pero no son lo suficientemente protegida desde el borde de la carcasa del estator. Si es posible, los tres motores anteriores deben volver a conectarse para disminuir el número de clientes potenciales de nueve a Tres. Esto reduciría la presión física sobre la conduce y permitir una posible sobredimensionamiento de los cables. Aceite ataca químicamente algunos aislamientos de plomo, tales como Hypalon, haciendo que se ablande y se hinche. Y cortar a través de propiedades de flujo en frío se reducen considerablemente. Cuando el aceite / petróleo productos están presentes de teflón o silicona plomo, Se prefieren los aislamientos.


INCORRECTO GEOMETRÍA rotor y estator (PÉRDIDA DE AIRE GAP) En este ejemplo, la falta de apoyo pasó desapercibida hasta que el rotor cayó y entró en contacto con el estator. los daños en el rotor y el estator se podría haber evitado si se han instalado detectores de temperatura de resistencia al rodamiento (RTD) para supervisar los cojinetes. Cuando sólo un lado de un rotor entra en contacto con el estator, el eje puede ser curvado. Cuando toda la superficie del rotor entra en contacto con uno lado del estator, busque carga radial excesiva o una excéntrica interior del estator. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-33


INCORRECTO GEOMETRÍA rotor y estator (PÉRDIDA DE AIRE GAP) La evidencia de una huelga de rotor en un solo lado del rotor a menudo indica un eje de doblado. Esto puede ser el resultado de una falla del rodamiento o de un defecto de fabricación / reparación. La circunferencia de un solo extremo de este rotor se frotó el estator. La causa fue un fallo del rodamiento. La holgura en el rodamiento no permitió que el rotor de huelga del estator en varias áreas alrededor del estator. El contacto entre el rotor y el estator se desencadena por un fallo del soporte de la manga de la transmisión.


Pesos de equilibrado FALLIDAS Roto el equilibrio de la semilla y el equilibrio de pesos. La porosidad de este anillo extremo debilitó el equilibrio plumín se muestra en la foto de la izquierda. El plumín y su pesos se separaron del anillo extremo, golpean las aspas del ventilador y fueron arrojados al devanado como se muestra a continuación. Gire a su vez daños causados por la punta rota de equilibrado y sus pesos. Una punta de equilibrio se soltó en el punto más destacado encima. Una concentración inusual de los contrapesos de equilibrado es una

fuerte indicación de un problema de la porosidad. El peso de compensación no estaba bien sujeta a la punta del rotor y, finalmente, fue lanzado en el bobinado del estator causando una vuelta a vuelta corta. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-35


MANO DE OBRA POBRE La cuña en la fotografía superior fue dañada durante inserción que resulta en un deterioro del suelo. Sin embargo, la raíz causa era mala mano de obra. Una cuña en descuidadamente o con unos alicates se puede fracturar la cuña. Un rebabas cortantes en la parte inferior de la ranura superior también puede haber en rodajas la cuña. La fotografía inferior muestra un fracaso que avanzado un poco más. Esta fotografía muestra las secuelas de un crossover sin aislamiento adecuado (enfundado falta). El voltaje tensiones son mucho mayores que el diseñador previsto. Un problema térmico menos obvia se muestra arriba. Flujo de aire través de los devanados deben ser uniformes. Una bobina enterrado no se puede transferir calor tan eficazmente. El mismo problema existe cuando una extensión larga y sinuosa se forma de nuevo con un mazo, lo que resulta en una extensión de la bobina voluminoso. El modo de el fracaso es la siguiente: Los conductores de profundidad dentro de la extensión de la bobina no puede disipar el calor con la misma eficacia que los de la superficie. Las temperaturas elevadas debilitan la resistencia de la unión de la resina permite que los conductores se muevan y se irritan resultando a su vez a su vez o el fracaso de la bobina a bobina. Movimiento puede ser causada por vibraciones en el tiempo, o un evento repentino como el arranque directamente de la línea cuando los arrollamientos están calientes. Un agujero de alfiler en esta cuña se convirtió en un paso a tierra una vez la humedad entró en el motor. goteó de material de soldadura, salpicaduras de soldadura o de cobre pepitas de un fallo anterior puede causar un cortocircuito del devanado. Este goteo (mostrado tamaño real) conducen a una falla en la bobina.


MANO DE OBRA POBRE Un área común de daño mecánico a las espiras extremas se produce cuando el rotor choca el estator durante la extracción o inserción. Tomar medidas para salvaguardar las vueltas finales durante esta etapa de montaje o desmontaje. La fábrica de soldar el núcleo (izquierda) en el marco sin la protección de los devanados. Salpicaduras de soldadura daña los arrollamientos, lo que resulta en un fracaso, la vuelta a vuelta. Anteriormente, este estator para enmarcar soldadura rompió permitiendo que el estator para cambiar 1/8 pulgadas. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-37


MANO DE OBRA POBRE A la laminación desplazado durante cordón (izquierda) puede vibrar y cortar el aislamiento ranura causando un fallo de suelo similar a la muestra a la derecha. aislamiento de fase fuera de posición (izquierda) puede conducir a un fallo de fase a fase similar al que se muestra a la derecha. La nervadura marco (izquierda) está agrietada provocando la distorsión de la pila del estator (derecha). Además de la distorsión, esto es muy restack áspera y es probable que cortar aislamiento de la bobina. Los bordes de diente de sierra y el offset en la ranura (comparar extremos de cuñas) hará inserción de la bobina difícil y puede dañar la bobina.


MANO DE OBRA POBRE Este estator muestra signos de bobinas sueltas y relleno bajo la ranura. cables sueltos vibrarán en las ranuras causando chafed aislamiento y la fatiga fracturas. Tenga en cuenta la mala posición separadores, el espacio extra en la parte inferior cuadrada esquinas y los huecos. La transferencia de calor también sufre. Relleno espaciadores, más cobre o una mejor retención de barniz haría mejorar este devanado. El conductor fue colocado indebidamente fuera de la célula pared / topstick de modo que entró en contacto con las laminaciones que resulta en un fallo de tierra. laminaciones sueltos, relleno de baja ranura de aislamiento, eliminación de lugar y método de devanado imbricado-ranura completa inadecuada. Un perno (arriba) o en la lavadora (en el medio) que deje durante motor montaje, o una arandela que se suelte durante la operación (Abajo), puede provocar un fallo de tierra. Asegúrese de tener en cuenta para todos los pernos, tuercas y otro hardware. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-39


MANO DE OBRA POBRE Se trata de un 500 kW (670 CV), 440 voltios, 4 polos, 775 amperios del motor. Nota final muy aplanado de este estator, un indicio de que la extensión de bobinado era demasiado largo. Demasiado trabajo martillo desplazada y dañado el aislamiento. Demasiado trabajo mazo distorsiona la forma de las bobinas y como consecuencia el aislamiento de fase "desvanecimiento" detrás de la arqueado Bobinas También tenga en cuenta las láminas sueltas. Un mazo y placa se utilizaron para crear espacio entre el rotor. Esto llevó a la formación de cocas en las cuñas y el esfuerzo de la ranura aislamiento. La extensión de bobinado es demasiado largo y en realidad estaba en en contacto con el soporte del extremo cuando el motor fue montado. Un fallo de tierra es inminente. La extensión de la bobina es demasiado largo. Para evitar que entren en contacto con el soporte del extremo, la devanadora utiliza un mazo

para dar forma a la extensión. Hacer esto graneles del devanado, la reducción de su capacidad para disipar el calor. También puede desplazar cables, aislamiento de fase y cuñas. aislamiento de ranuras puede También se tensa y dividida. bobina de ruta deben viajar Suelto laminaciones Camino de la bobina después de martillar


ESTRÉS AMBIENTAL Otro término para el estrés ambiental es la contaminación. Una de las medidas más importantes que un u suario puede tener, es el motor de mantener el motor limpio y seco, tanto externa como internamente. El impacto de la contaminación puede ser uno o más de los siguiendo: • Una reducción de la disipación de calor. Edificadas contaminantes actúa como una manta aislante, atrapando el calor en el motor. Cuanto más material está presente, y mejor será su características de aislamiento térmico, más grave será la problema. • una aceleración de la degradación térmica de la aislamiento (y lubricante). • la abrasión del aislamiento del devanado. • Un compromiso de rigidez dieléctrica del aislamiento.

Los materiales conductores, o de humedad, puede reducir drásticamente la capacidad del aislamiento para funcionar. Si no es práctico para mantener el exterior del motor limpio y seco es esencial seleccionar un recinto apropiado, y / o Sistema de aislamiento, que ofrece la mayor protección contra las tensiones ambientales que están presentes. Desde el reparación de perspectiva, por lo general es posible mejorar media tiempo medio entre fallos mediante la personalización del motor por su aplicación única. El estrés ambiental puede dividirse en cuatro grandes tipos: • La humedad incluyendo la condensación, salpicaduras o lavado. • abrasión. • La mala ventilación o ambiente excesiva. • daño químico.

HUMEDAD La humedad es un problema común, si resulta de accidental baldeo o el exceso de humedad. La condensación es una causa importante de la humedad en eléctrica Motores El aire caliente dentro de la carcasa del motor se enfría cuando el el motor se desactiva. A medida que el aire se enfría, la humedad se retira de suspensión, lo que resulta en la condensación en el interior motores

partes. El resultado es el óxido distribuidos alrededor del interior del motor. Las inundaciones, por el contrario, puede dejar una marca de marea alta. Agua la entrada de la pulverización es a menudo más evidente cerca del camino de entrada. Un sello de la bomba con fugas puede dar lugar a la migración de agua a lo largo del eje, con la emulsificación o el lavado del lubricante. seguimiento evidente óxido en cualquiera de rebaje en forma indica pulverización, goteo o agua estancada. Los motores colocados en el almacenamiento, si está envuelto en plástico como algunos petición de los clientes, puede sufrir más daño de la condensación que tendrían de los elementos si no se envuelto. Los calentadores de espacio, de tamaño adecuado, mantener la temperatura del aire por encima del punto de rocío para evitar la condensación. Ellos ofrecen una protección para motores almacenados, así como los de Servicio. En el caso de salpicaduras o baldeo directa, el reparador tiene algunas opciones para controlar el daño potencial. Instalación de sellos o aisladores aisladores de rodamientos, el uso de silicio para sellar rebaje encaja entre el estator y los soportes, el sellado del motor conduce; todos son opciones que ayudan a proteger el interior del motor. Las medidas correctivas incluyen el uso de calentadores de espacio o goteo de calentamiento de los devanados. devanados. Si bien la instalación de espacio calentadores requieren el desmontaje del motor, el calor puede ser goteo aplicado desde el centro de control de motores. El calor debe ser aplicado cuando se desenergiza el motor, especialmente para largo Períodos sistemas de devanado sellados también se pueden utilizar para mejorar la vida de bobinado. Los drenajes son estándar en muchos motores cerrados, para permitir para el drenaje de la acumulación de condensación condensación desde el interior del motor. En ambientes hostiles h ostiles (fábricas de productos químicos, productos químicos corrosivos, agua salada cerca) drenajes estándar puede obstruir debido a la oxidación acumulación, depósitos minerales que provienen del agua de evaporación, o dirtdobbing Insectos. agujeros de drenaje de gran tamaño, o "agitan-drenajes," ayudar a prevenir la obstrucción de los desagües. ABRASIÓN Daño en el interior del motor puede resultar de abrasivo partículas arrastradas por el flujo de aire en el motor. Comúnmente materiales abrasivos encontrados incluyen cenizas volantes (en carbón de las centrales eléctricas), polvo de cemento y arena. extensiones de bobina son susceptibles a la abrasión, aunque las áreas expuestas a una mayor velocidad del aire son más propensos a sufrir daños. secciones expuestas de bobinas del estator en los conductos de ventilación estén susceptible, sobre todo cuando los conductos del rotor y del estator están alineado. La fuerza centrífuga del rotor aumenta la velocidad de las partículas transportadas en el flujo de aire, lo que contribuye a la chorro de arena efecto sobre las bobinas del estator. La abrasión puede ser excluido de la selección de un motor recinto apropiado, pero a prueba de goteo abierto o protegido de la intemperie 1 Los motores se pueden beneficiar por la parte superior-capa con los arrollamientos

materiales resistentes a la abrasión tales como la silicona o epoxi. Bobinas debe insertarse con la longitud total de las ranuras para proteger las bobinas de material abrasivo. VENTILACIÓN DEFICIENTE Las temperaturas altas pueden causar sinuosas de la ventilación bloqueado caminos, alta temperatura ambiente, o la recirculación otros problemas similares. Dependiendo Dependiendo de la l a carcasa del motor, puede haber medidas correctivas disponibles, tales como: • Los filtros se pueden añadir a un protegido de la intemperie o abiertos

motor de prueba de goteo. • Un motor refrigerado por ventilador totalmente cerrado puede tener un "vientre

banda "añadió para evitar la acumulación de contaminación superficial. • El flujo de aire se puede aumentar mediante el uso de un ventilador más eficaz. • El aire de refrigeración puede ser canalizado desde otro lugar. • Un radiador puede ser colocado en el flujo de aire entrante a

enfriar el aire antes de entrar en el motor. material extraño obstrucción de los conductos de ventilación restringe el flujo de aire y añade aislamiento térmico a los devanados. devanados. Suciedad la acumulación en las extensiones de la bobina que actúe como aislamiento térmico para atrapan el calor en los bobinados. productos secundarios, como la pasta de papel o rallado corteza, se puede bloquear el ventilador de la cubierta de área, restringiendo flujo de aire en el exterior del motor. Las rocas o duro productos pueden dañar o romper el ventilador externo de un totallyenclosed totallyenclosed motor refrigerado por aire, deteniendo el flujo de aire. cualquier material que se acumula en el exterior del motor también actúa como una aislamiento térmico, atrapando atrapando el calor en el motor. El efecto de algunos materiales es menos evidente. pinturas oscuras Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-41

Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3 o materiales que decoloran la pintura no pueden actuar como térmica aislamiento, pero el color oscuro absorbe el calor, especialmente en áreas de intensa luz del sol. Un exterior del motor puede ser negro 40 °•C más caliente que el mismo motor pintado con la luz o colores reflectantes. Algunos materiales materiales son conductores, conductores, lo que que agrava aún aún más la problema. Las cenizas volantes, común en las plantas eléctricas de carbón, es una polvo abrasivo fino que encuentra su camino en el motor. No solo será literalmente chorro de arena a través del aislamiento, es conductora conductora y puede tender un puente sobre el aislamiento, lo que lleva a una planta fracaso. El negro de carbón, utilizado en la fabricación de neumáticos y otros productos de caucho, también es conductor. La humedad, especialmente amenaza material químico notas especiales El cobre de agua salada, H 2 S difíciles de evacuar desde el motor. Aluminio materiales materiales cáusticos inmersión del rotor ayuda a sellarla. Hierro fundido Agua salada, la humedad, nítrico ácido, HCl cebadores basados en zinc y pinturas epoxi proporcionan algunas de degreee proteccion.

Acero Agua salada, la humedad, nítrico nítrico ácido, HCl cebadores basados en zinc y pinturas epoxi proporcionan algunas de degreee proteccion. Plástico acetona, MEK, disolventes No todos los plásticos son afectados por los mismos disolventes. Poliéster Inertes a la mayoría de los productos químicos en cantidades limitadas Buenas propiedades resistentes a la humedad. freones aprobados por la EPA Nomex Freón 123 son compatibles. compatibles. disolventes Mylar Epoxis inertes a la mayoría de productos químicos muy buenas propiedades resistentes a la humedad. aislamiento del cable de alambre de aceite, Hypalon neblina de aceite / neopreno plomo se vuelve esponjoso y escisiones. agua salada, compromete aislamiento. Estos y otros materiales similares reducir la eficacia de aislamiento, y puede contribuir al devanado fracaso. daño químico daño químico puede incluir ácidos o sustancias químicas que dañar el aislamiento en sí, o productos químicos que los daños bobinas de cobre (por ejemplo, cloro, ácido clorhídrico). Algunos resinas epoxi de tratamiento (vs. poliéster) pueden ser más resistentes a los productos químicos específicos y por lo tanto más adecuado. Otros productos químicos atacan el aluminio, acero, hierro, Nomex, plásticos u otros materiales. (Véase el cuadro 4.) severa de agua dio lugar a la corrosión que atacó el aislamiento. la acumulación de óxido en las laminaciones es una fuerte evidencia de esta. coloración verde de la muestra de cobre que la corrosión ha estado en curso durante algún tiempo.

Humedad, corrosión y contaminación TABLA 4: Materiales y amenazas químicas


Humedad, corrosión y contaminación La grasa se ha eliminado de este cojinete. El residuo en los devanados es evidencia de que se sumergieron. Nota la línea de agua en el soporte y en el rotor en la fotografía de la derecha. Esto era algo más que la condensación. Este motor ha estado operando en un ambiente húmedo como demuestra la corrosión y acumulación de producto en el bastidor del motor. En el interior del motor, la decoloración decoloración y la acumulación de material extraño en la parte inferior de las espiras extremas son todas las señales de inundación (línea indica el nivel de agua). Condensación resultados en la oxidación de superficie de todo desnudo expuesto el acero y el hierro. La contaminación puede provenir de dentro del motor. Sobreengrasante ha conducido a la contaminación de los devanados que a su vez creado problemas problemas térmicos. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-43


Humedad, corrosión y contaminación El ciclo térmico de los calentadores de espacio hace susceptibles a la humedad y la corrosión. Corrosión de los tubos de refrigeración puede ocurrir dentro o fuera del tubos, donde la atmósfera es más corrosivo. No sólo se filtran los tubos, pero la oxidación es un aislamiento térmico. La humedad combinada con material extraño puede embalar el bobinados o pasos de ventilación. Este motor abierto está lleno de pulpa que restringe el flujo de aire. Como resultado, el devanado recalentado y han fracasado. Los materiales extraños: El orificio del conducto fue perforado y documentos presentados había quedado en la caja de bornes.


ABRASIÓN El aislamiento de la bobina ha sido con chorro de arena a través de la exposición de este modo la bobina gira. Continúa la abrasión eliminaría la aislamiento de los conductores. Las vueltas expuestas son ahora susceptibles a la humedad, la contaminación y el seguimiento. Abrasión ha eliminado eliminado barniz y algunos de de esmalte desde el cable de imán. Esto se encuentra con mayor frecuencia en las zonas de alta velocidad del aire, por lo general en lí nea con los ventiladores, conductos conductos de ventilación, etc. Este estator se ha rociado con un resistente a la abrasión caucho de silicona para reducir al mínimo el tipo de daño causado a los otros devanados representados en esta página. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-45

Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3 Estos conductos de ventilación estator están parcialmente bloqueados por extranjera material. partículas abrasivas de alta velocidad erosionan las bobinas en esta zona, mientras que suave, las partículas húmedas tienden a obstruir la ventilación conductos y restringen el flujo de aire. Tenga en cuenta la fila de conductos que está casi completamente bloqueado.

VENTILACIÓN DEFICIENTE Para el motor de goteras abierto, los contaminantes transportados por el corriente de aire se acumulan en los bobinados, atrapando atrapando el calor y posiblemente de absorción absorción de la humedad. h umedad. Este motor puede tener el recinto equivocado para la aplicación. Para el motor totalmente cerrado, enfriado por ventilador, el exterior desempeña un papel importante en el enfriamiento del motor. Cemento polvo, piedra caliza, pasta de papel y otro producto puede recoger y aislar el motor, aumentando drásticamente Las temperaturas de bobinado. En un devanado diseñada con una bobina encapsulada parcialmente extensión (para aumentar la rigidez de arrollamiento), ventilación entre las partes expuestas de las bobinas es aún más crítica. Los conductos de ventilación del estator en este motor, así como la bobina extensiones, están bloqueadas por los contaminantes. Esta pantalla de metal expandido no obstruye tan fácilmente como una

tamiz con aberturas más pequeñas, pero todavía puede contaminantes acumulación, especialmente en presencia de humedad.


MATERIALES DE LIQUIDACIÓN El material aislante tiene un papel crítico en el arrollamiento vida, dependiendo de factores medioambientales medioambientales y térmicas. t érmicas. Un aislamiento que funciona bien en un ambiente limpio puede dar un rendimiento muy pobre cuando se satura con aceite, por ejemplo. El alambre de plomo, tales como Hypalon, se utiliza comúnmente en muchos aplicaciones con buen éxito. El mismo Hypalon, si saturado con aceite (como en un motor de niebla de aceite, o una máquina herramienta la aplicación) se vuelve esponjosa esponjosa y literalmente se desmorona (Figura 19). Por lo tanto, la necesidad de conocer la aplicación de un motor de Para determinar la causa del fallo. sin entender ¿Por qué no un motor, es imposible seleccionar seleccionar la mejor métodos de reparación. rigidez. Si bien los métodos de VPI aumentan la l a posibilidad de penetración, la rigidez de la resina utilizada es también importante. Un devanado duplican en todos los aspectos de un taller de reparación, pero sumergido en lugar de VPI'd, o VPI'd usando una resina más flexible, probablemente tendrá menos resistencia mecánica. Sujeto a frecuente arranque directamente de la línea, los arrollamientos son más propensos a fallar prematuramente. Operando con un variador de frecuencia, el aumento gradual lentamente a la velocidad, los mismos bobinados bobinados podrían durar décadas. materiales de cordón están diseñados para reducir el tamaño de 2 a 5% cuando se expone al calor, que sirve para apretar aún más el encaje devanados antes de resina tratamiento. El exceso de contracción puede cortar en las bobinas, mientras que muy poco encogimiento puede salir de la arrollamientos suelto. TEMPERATURA Un material que se desempeña bien en la clase B o F temperaturas no puede soportar temperaturas de clase H. Eso significa que un grupo de motores idénticos no puede dar un rendimiento satisfactorio satisfactorio en-aplicaciones en-aplicaciones similares diferentes, pero, incluso en idéntica Cargas Un motor del horno puede fallar debido a la tensión térmica dentro de una tiempo relativamente corto, mientras que el mismo motor puede durar años de funcionamiento del mismo ventilador en un ambiente razonable temperatura.

Figura 19: ESPONJOSA cable conductor Estos cables están expuestos a aceite. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE AISLAMIENTO El material de aislamiento tiene que ser lo suficientemente flexible flexible para evitar agrietamiento, lo suficientemente rígido para evitar la extrusión bajo compresión y mecánicamente lo bastante fuerte para resistir el desgarro mientras siendo fácilmente formado y cortado a la medida. Algunos de aislamiento de hoja lágrimas fácilmente en una sola dirección, con el grano, mientras que otros se laminado cruzado para la fuerza adicional. mientras que rara vez

utilizado en la industria de reparación, "papel puño" se ha incrementado resistencia mecánica en los extremos de la ranura (Figura 20). Al mismo tiempo, el aislamiento debe ser resistente a la temperatura sin ser indestructible. Después de todo, el motor finalmente tiene que ser rebobinado y el aislamiento debe ser cremado a una temperatura muy inferior a la de la laminación aislamiento. También debe ser lo suficientemente absorbente para recoger resina cuando el bobinado se trata, sin embargo, no absorber la humedad una vez que el motor se ponga en servicio. Mylar tiene gran resistencia mecánica, pero se funde a una baja temperatura. Nomex es altamente resistente a la temperatura, pero las lágrimas con facilidad con el grano. De capas cruzadas aumento aislamientos resistencia mecánica, y los materiales pueden ser gratuitos laminadas conjuntamente para beneficiarse de las ventajas de cada uno. Los métodos de tratamiento El método de tratamiento destinada también afectará a la selección de materiales. Bobinados diseñado para la presión de vacío impregnación (VPI) estará aislado mediante seca absorbente cintas, mientras que un arrollamiento diseñados para ser sumergidos (o un campo rebobinar que sólo se pueden pulverizar la capa final) debe ser aislado por medio de cintas pre-saturado. El objetivo de bobinado tratamiento es no sólo para sellar los devanados, sino también para añadir

Figura 20: PAPEL DE PUÑOS papel manguito se pliega doble en cada extremo, por lo que debe ser abastecido en longitudes apropiadas. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-47

Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3 material de la cuña material de la cuña seleccionado por un estator estacionario es diferente de las destinadas a un rotor o inducido. estándar estator Las cuñas son adecuados para retener de forma estator bobinas, pero no resistir la fuerza centrífuga de un bobinado que gira a Altas velocidades. Una resina con alta fuerza de unión, pero baja resistencia a la temperatura, no es adecuado para su uso en una armadura que opera cerca de 200 °•C (329 °•F). APARIENCIA ofrece pistas La aparición de muchos materiales aislantes ofrece pistas en cuanto a la causa de la falla. Lazada que ha quemado o derretido indica un aumento repentino térmica, incluso si los devanados no están descolorado. aislamiento de ranuras que se ha roto en los extremos de la ranura puede ser demasiado frágil, o puede indicar una reacción química con algo en su medio ambiente. Resina aislante que se pegajosa, la corrosión verde en bobinas de cobre, la acumulación pesada de bloquear los conductos de ventilación de resina o el aislamiento de Nomex que parece ser desintegrados son todos indicios de que un cambio en el material debe ser considerado. lugares y el modo de fallo es de fase a fase, mano de obra puede ser el problema. El manguito utilizado en los extremos de cada grupo de un azar

motor de la herida son también de aislamiento de fase. Si la funda hace No aislar el plomo grupo de los grupos de la iniciativa está colocada a través de durante el proceso de conexión del motor, de fase a fase se puede producir el fracaso. Para las máquinas de media tensión, la enfundado utiliza para aislar cada serie (y los puentes) actuar como tierra y / o aislamiento de fase. El uso de enfundado 600 voltios, De doble espesor, puede ser adecuada para la serie si están cuidadosamente separados, pero los puentes deben ser aislados de prevenir fallas fase-fase. Winding tratamiento, ya sea VPI, inmersión y hornear o goteo epoxi, debe sellar los arrollamientos de la humedad, unir el conductores juntos para minimizar el movimiento y traslado el calor de los conductores al núcleo laminado. Grandes huecos en las regiones de la ranura actúan como aislamiento térmico y atrapan el calor en los conductores. Recordar el 10 °•regla. conductores sueltos pueda producir el desgaste y el desgaste, lo que resulta en turntoconvertir el fracaso. En un ambiente húmedo, el sellado de los devanados Puede ser más importante. CONTROLAR EL LAMINACIONES Laminaciones son generalmente inspeccionados cuando se prepara para rebobinar un estator y al realizar una prueba de núcleo, pero puede todavía ser una causa de fallos de tierra. laminaciones sueltas a menudo vibre cuando se energiza una bobina, y pueden cortar o raspar a través de la ranura de aislamiento que lleva a un deterioro del suelo. laminaciones Rough, especialmente en los extremos de la ranura, pueden causar fallas del terreno. (Ver Figura 23.)

Figura 21: EXTENSIÓN DE AISLAMIENTO AT borde de la ranura ADECUADO aislamiento del devanado aislamiento de ranuras debe sobresalir más allá del extremo ranura con el fin para prevenir la fuga. (Ver Figura 21.) Los contaminantes que contribuir a seguimiento disminuir la eficacia de la ranura extensión de aislamiento. aislamiento de ranuras típica debe sobresalir 3/8 "más allá del extremo ranura, aunque para 2300 voltios al azar bobinados, la recomendación es de una pulgada completa. aislamiento de fase sirve para separar las bobinas en diferentes fases, y se debe dejar el tiempo suficiente para evitar movimiento durante el proceso de manipulación, entrelazando las extensiones de la bobina, tratamiento de barniz y de curado, así como el movimiento durante arranque y funcionamiento del motor. (Ver Figura 22.) Si inspección muestra que el aislamiento de fase desaparece en aislamiento de ranuras debe sobresalir al menos 3/8 "más allá de la extremo de la ranura.

Figura 22: aislamiento de fase aislamiento de fase debe sobresalir más allá de las bobinas de fase.

3-48 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas PAPEL DEL DESGASTE inserción de la bobina puede ser ayudada por el uso de papel del desgaste

(También conocido como espesores de papel, papel de alimentación). el papel del desgaste ayuda a proteger los conductores de raspado durante la inserción (Figura 24). El material más utilizado para esto es Mylar, debido a su resistencia mecánica y la superficie resbaladiza. La práctica habitual es colocar el papel en la ranura de desgaste (Una pieza a cada lado), a continuación, deslice la bobina entre ellos para facilitar la inserción y cuando se hace, mover el papel del desgaste de la siguiente ranura para insertar esa bobina. el papel del desgaste puede ser utilizado hasta se desgasta. piezas separadas se deben cortar para los lados inferiores de bobina y los lados superiores. El uso de papel desgaste acelera la bobina inserción, así como la protección de los conductores. Hay un percepción entre algunos devanaderas del desgaste del papel que se parece mucho ruedas de entrenamiento - que una "buena" bobinadora no lo necesita. los la realidad es que las laminaciones ásperas pueden dar lugar a hilos raspados, independientemente de la habilidad devanaderas.

Figura 23: Examinamos cuidadosamente LAMINACIONES Inspeccionar el núcleo de chapas sueltas o desplazadas. UBICACIÓN DE FRACASO una pista importante La ubicación de un fallo de tierra en un devanado de nuevo podría ser una pista en cuanto a la causa. Si situada en el extremo de una ranura (Figura 25), o en un conducto de ventilación, un borde afilado o suelto laminación podría ser la causa. Si el fallo es a su vez a su vez dentro de una ranura, y los bordes de ranura aparecen dentado, el imán alambre puede haber sido arañado durante la inserción. Un fallo en el mismo lugar que un fallo de tierra anterior puede indicar la presencia de laminaciones en corto que no estaban adecuadamente limpiado antes de insertar el bobinado. laminaciones en cortocircuito, si soldado o fundido con el cobre de la anterior fracaso, provocar puntos calientes que dan como resultado adicional fallas en la misma zona. Un fallo en una sola ranura - cuando la cuña está dañado laminaciones desplazados aumentan la presión de contacto en el aislamiento de ranuras y puede provocar un fallo de tierra.

Figura 24: PAPEL DEL DESGASTE El uso de papel desgaste ayuda a proteger el aislamiento de conductores durante el proceso de instalación. El extremo de cada ranura es el punto de apoyo a la palanca ejercida por cada bobina de flexión. Esto no sólo es un punto de estrés mecánico, sino que también está sujeto a eléctrica el estrés como potencial de tierra para cada línea. La combinación de la tensión eléctrica y mecánica lo convierten en el el lugar más probable para fallas del terreno.

Figura 25: PLANTA EN FIN DE SLOT Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 3-49

Análisis de Causa Raíz La falta Winding Fallas - Sección 3 Este daño en el extremo de la ranura fue causada por una mazo y horizontales utilizados para crear espacio entre el rotor. Esta

retorcido las cuñas y aislamiento de ranuras tensa.

Figura 26: retorcida WEDGES Se trata de un motor 500 kW, 4 polos. Tenga en cuenta la fuertemente aplanado final de este estator, un indicio de que la extensión de bobinado era demasiado largo. Demasiado trabajo y mazo de desplazados dañado el aislamiento.

Figura 27: FLATTENED VUELTAS END - Puede ser causada por laminaciones en bruto. A medida que se desliza la cuña en su lugar la laminación actúa como una sierra, cortando a través la cuña. La inspección cuidadosa de los extremos salientes de la cuña menudo confirmará esto: Un extremo se hará cargo delator marcas en línea con los bordes de los dientes. cuñas dañados que aparecen retorcida (Figura 26) indican dificultad de inserción o el uso intensivo de un devanado mazo. Eso puede indicar una bobinadora de obra no calificada o una fuerza ranura de relleno. Si las extensiones de bobinado son voluminosos y la extremos están muy aplanadas (Figura 27), la bobinadora hizo la extensiones de bobina demasiado tiempo y ellos conformado para despejar el extremo soporte, deflector de aire o el marco. Cuanto más un mazo de bobinado es usado, mayor es la posibilidad de daños en el aislamiento y falla del terreno; desplazamiento de aislamiento de fase; dañar de cuñas y daños en alambre magneto. Además, un voluminoso devanado de extensión tiene una superficie más pequeña área a volumen relación de disipación de calor.

CABLE CONTAMINADO Debido al ambiente que rodea a la fabricación de motores y las instalaciones de reparación, es posible contaminar el material de aislamiento y el alambre magnético. Ejemplo A es una fotografía de alambre limpio. Ejemplo B ha sido contaminado con el polvo metálico que eventualmente puede conducir a una vuelta a vuelta o fallo de tierra.

AB 3-50 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 3 - Winding Los fracasos de la causa raíz Análisis de Fallas

cable dañado Todos estos son ejemplos de alambre dañados durante el proceso de manufactura. No todos los daños en los cables es el resultado de el proceso de bobinado. El examen microscópico puede ser la única manera de probar que el cable se daña cuando recibido del fabricante. Este blíster (izquierda) fue descubierto por el cliente. los alambre desnudo (derecha) muestra el área situada debajo de la ampolla. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 4

La causa raíz de falla Análisis fracturas de los ejes - Sección 4

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4 fracturas de los ejes Resumen de la sección Página Introducción a fracturas de los ejes .............................................. .................................................. ............................ 4-2 materiales de ejes de motor ............................................... .................................................. ...................................... 4-2 sistemas de tensión que actúa sobre los ejes ............................................. .................................................. ....................... 4-2 curvas de esfuerzo / deformación .............................................. .................................................. ......................................... 4-3 Las herramientas de análisis de fallos del eje ............................................ .................................................. ...................... 4-3 secuencia de análisis de fallos ............................................... .................................................. .............................. 4-4 Metodología para el análisis ............................................... .................................................. ............................... 4-4 Modo de fallo ................................................ .................................................. ........................................... 4-4 patrón de fracaso ................................................ .................................................. ........................................ 4-4 consideraciones de apariencia ................................................ .................................................. .................... 4-4 consideraciones sobre la aplicación ................................................ .................................................. ...................... 4-5 historial de mantenimiento ................................................ .................................................. ............................... 4-5 Las causas de la insuficiencia ............................................... .................................................. ............................................ 4-6 Definir el proceso de fatiga .............................................. .................................................. ............................ 4-6 ciclo de estrés (SN) diagramas ............................................ .................................................. ....................... 4-6

Apariencia de las fracturas de fatiga .............................................. .................................................. ............... 4-7 El impacto de las concentraciones de esfuerzos en la resistencia a la fatiga .......................................... ....................................... 4-8 Las áreas de mayor concentración .............................................. .................................................. ................. 4-9 chaveteros del eje ................................................ .................................................. ........................................ 4-9 Dinámica y mecánica estrés .............................................. .................................................. ................... 411 El estrés ambiental ................................................ .................................................. ................................... 4-14 Estrés termal ................................................ .................................................. ............................................ 4-16 Estrés residual ................................................ .................................................. ............................................ 4-19 estrés electromagnético ................................................ .................................................. ................................ 4-22 Otros problemas de eje ............................................... .................................................. .................................... 4-23

4 - 2 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 4 - fracturas de los ejes del análisis de causa Fracaso esfuerzo dinámico y mecánico ......................... 4-12 El estrés ambiental .......................................... 4-14 Estrés termal ................................................ .... 4-16

FOTOGRAFIAS DE fracturas de los ejes Estrés residual ................................................ ... 4-20 estrés electromagnético ....................................... 4-22 Otros problemas de eje .......................................... 4-23

INTRODUCCIÓN A fracturas de los ejes La mayoría de las fracturas de los ejes son causados por una combinación de diversas tensiones que actúan sobre el conjunto del rotor. tanto tiempo como las tensiones se mantienen dentro del diseño previsto y límites de aplicación, fracturas de los ejes no deben ocurrir durante el vida esperada del motor. Estas tensiones pueden ser rotos en los siguientes grupos: Dinámico / Mecánica • Las sobrecargas incluyendo cargas de choque repentinas • cargas cíclicas. • Fuerza radial y flexión. • carga de tor sión. • Carga axial.

Ambiental • La corrosión. • La humedad. • La erosión.

eje de la araña motor grande

Vertical motor de eje hueco para bombas totalmente cerrado, el eje y refrigerado por aire eje de goteras abierto eje de acoplamiento directo para bombas Estriado o motorreductor toma de fuerza

FIGURA 1: TÍPICA eje del motor CONFIGURACIONES • Vestir. • La cavitación.

Térmico • Los gradientes de temperatura. • Rotor de arqueamiento.

Residual • Procesos de manufactura. • Los procesos de reparación.

Electromagnético • Carga lateral. • Fuera de la fase de reenganche.

Se supone que el lector tiene un conocimiento fundamental de la física y la mecánica y que ya está familiarizado con el términos básicos, la nomenclatura y la teoría asociados con los ejes del motor. La figura 1 muestra una variedad de ejes de rotor utilizado en eléctrico Motores

Del eje del motor MATERIALES Para la mayoría de las aplicaciones de motor, acero al carbono laminado en caliente es una buena elección. Cuando las cargas más altas están presentes, aleado acero como el cromo-molybenum (Cr-Mo) es con frecuencia usado. Para aplicaciones con corrosión extrema o una hostil ambiente, se requiere un material de acero inoxidable. Cuadro 1 muestra algunos de los aceros más comunes y sus Características. Con el acero inoxidable, usted renuncia a rendimiento y resistencia a la tracción fuerza en favor de la resistencia a la corrosión.

SISTEMAS tensión que actúa sobre EJES Antes de las causas de fracturas de los ejes pueden ser precisión determinada, es necesario entender claramente la carga y tensiones que actúan en el eje. Estas tensiones pueden mejor ilustrarse mediante el uso de diagramas de cuerpo libre simples. los Aplicación Material AISI tensil Rendimiento 1045 Laminados en caliente carbón General propósito 82.000 psi 45.000 psi 4142 Cr-Mo de alta tensión de 100.000 psi 75.000 psi 416 inoxidable

Corrosivo ambiente 70.000 psi 40.000 psi 1144 Frío-dibujado carbón Propósito general pequeños motores 108.000 psi 90.000 psi

TABLA 1: MATERIALES eje común Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 4

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La causa raíz de falla Análisis fracturas de los ejes - Sección 4 FIGURA 2: tensiones que actúan sobre los ejes Diagrama de cuerpo libre es simplemente un croquis que muestra los tipos y direcciones de las fuerzas que actúan sobre un eje bajo la tracción, esfuerzo de compresión y de cizallamiento. La Figura 2 se reproduce desde el Manual de Metales, Volumen 10 e ilustra cómo la tensión, compresión y torsión acto en el eje, tanto para dúctiles y materiales frágiles. En el caso de los ejes del motor, los materiales más comunes se pueden clasificar como dúctil. Sin embargo, en presencia de un elevador de tensión, una Normalmente material dúctil puede actuar como un material frágil y fallar rápidamente. Las fallas causadas por la flexión pueden tratarse como una combinación de tensión y compresión en el que el convexo lado está en tensión y el lado cóncavo está en compresión.

CURVAS DE ESTRES / TENSION Para entender los mecanismos de falla de un motor de acero eje, es importante conocer la relación entre el estrés y colar por un material del eje particular, junto con otra características asociadas con un material específico. figura 3 es una curva de esfuerzo / deformación típica para aplicaciones de motor. Este diagrama tensión-deformación para el carbono laminado en frío de 0,18% acero, que muestra cómo la resistencia a la fluencia 0,2 por ciento y otra propiedades mecánicas de tracción se determinan. Cuando una resistencia a la tracción se añade estrés a un material, el material comienza a deformarse en un cierto nivel de estrés. Esta deformación es elástica hasta que el tensión alcanza el punto límite elástico del acero (en 73.000 psi en la Figura 3). deformación elástica simplemente significa que el el material volverá a su forma original cuando la fuerza es remoto. Strain se mide por el porcentaje de deformación, y el límite elástico es donde la tensión es en el 0,2%. Después de la la tensión aplicada es mayor que el límite de elasticidad, la deformación es de plástico y el acero no volverá a su forma original. En este punto, el enlace entre las moléculas de acero ha sido alterado, o las moléculas se han "rasgado aparte "y no se puede volver atrás. La fuerza de tracción máxima es el punto en el que está a punto de fractura.

Las herramientas de la FALLO DEL EJE ANÁLISIS

La capacidad de caracterizar correctamente la microestructura y la topología de la superficie de un eje no son pasos críticos en el análisis de fallos. Las herramientas más comunes disponibles para hacer esto se pueden clasificar de la siguiente manera: • Visual • Microscopio optico • Microscópio electrónico escaneando • Microscopio electrónico de transmisión • El análisis metalúrgico

Se supone que puede ser necesario emplear el servicios de un laboratorio metalúrgico experto para obtener algunos Estos diagramas muestran la orientación de las tensiones normales y tensiones de cizalladura que actúan sobre un eje bajo tensión simple, torsión y carga de compresión. Manual de Metales, Volumen 10 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0 1 10 15 20 200 100 300 400 500 600 0,2% de concentración yeild = 73.000 psi Max. resistencia a la tracción = 85 000 psi Fractura Pendiente = módulos elásticos = 30 x 10 5 psi Ductilidad = alargamiento a la rotura = 18% Tensión (%) Estrés (lb / in 2 ) Estrés (MPa)

Información CR Brooks y A. Choudry, "Metalúrgica Análisis de Fallos ", McGraw-Hill, 1993.

FIGURA 3: típicos del estrés / deformación PARA ejes del motor (Acero al carbono 0,18% laminados en frío) ⌠•1 = Tensión de tracción ⌠•3 = compresión estrés ⎮•max = esfuerzo cortante máximo

4 - 4 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 4 - fracturas de los ejes del análisis de causa Fracaso el modo de fallo de causa Sobrecarga carga de alto impacto (parada rápida o mermelada) Fatiga (Mecánica o dinámica) flexión rotativa excesiva, tales como una carga radial, carga torsional o daño que causan aumento de tensión Corrosión

(ambiental) Use picaduras, fretting, y / o cavitación puede resultar en una fatiga fracaso si Sever lo suficientemente Térmico Los gradientes de temperatura, inclinación del rotor o la pérdida de ataques que ejecutan Residual acabado de la superficie, revestimiento de la superficie, soldadura, etc. Electromagnética de carga lateral, fuera de la fase de reenganche

TABLA 2: Si no se modos y sus CAUSAS de la información requerida. Sin embargo, un número significativo de los fallos pueden ser diagnosticados con un conocimiento fundamental de causas de fallo ejes de motor y la inspección visual. Esta a continuación, puede dar lugar a la confirmación a través de una metalúrgica laboratorio. El material presentado en este artículo le ayudará conducir a una evaluación precisa de la causa raíz del fallo.

FALLO análisis de la secuencia No hay una secuencia específica para la determinación absoluta la causa del fallo. Los pasos de la secuencia puede depender de la tipo de fallo. Sin embargo, los pasos siguientes pueden ser útiles para determinar la causa de un fallo del eje: • Describir situación de fallo. • Examinación visual. • Analisis de ESTRES. • Análisis químico. • examen de Metalúrgica determinar la composición

del material del eje. • Las propiedades del material a determinar si el material es adecuado

utilizado para la aplicación. • La falta de simulación.

METODOLOGÍA PARA EL ANÁLISIS Para ser coherentes con el material anterior en el estator, rotor y fallos de los rodamientos y en combinación con los anteriores secuencia, se propone que el análisis de fallos de eje contener al menos los siguientes elementos: • Modo de fallo. • La falta patrón. • Apariencia. • Solicitud. • Historial de mantenimiento.

MODO DE FALLO Para los ejes del motor, el 90% de los fallos se pueden agrupar en los modos que se muestran en la Tabla 2. Si el eje no está diseñado, DE TENSIÓN CARGANDO TORSIÓN CARGANDO

doblado CARGANDO DUCTILE BRITTLE DUCTILE BRITTLE DUCTILE BRITTLE FRACTURA SUPERFICIE FRACTURA SUPERFICIE

FIGURA 4: DUCTILE VS. FALLOS QUEBRADIZOS construidos, aplicado o se utiliza correctamente, un fallo prematuro puede ocurrir en cualquiera de los modos de fallo. PATRÓN DE FALLO patrones de falla puede estar asociada con la aparición del eje después de la falla. fracturas de la diáfisis se pueden clasificar como dúctil o frágil. La deformación plástica se asocia con fracturas dúctiles ya que sólo parte de la energía es absorbida como el eje es deformado. En las fracturas frágiles, la mayor parte de la energía que entra en la fractura y la mayoría de las piezas rotas encajan bastante bien. fallas dúctiles tienen superficies suaves y frágiles fracasos tienen superficies rugosas, como se muestra en la Figura 4, que es una expansión de la figura 2, donde las tensiones que actúan sobre se muestran los ejes. CONSIDERACIONES APARIENCIA Cuando se combina con la clase y el patrón de fracaso, la apariencia general de motor por lo general da una pista en cuanto a la posible causa del fallo. La siguiente lista de verificación será útil en la evaluación de las condiciones de montaje que pueden tener contribuido al fracaso del eje: • ¿Hay evidencia de material extraño en el motor? • ¿Hay alguna señal de pasajes de ventilación bloqueados? • ¿Hay signos de sobrecalentamiento expuesto en la s uperficie

del eje, de aislamiento, de laminación, bares, cojinetes, lubricante, superficies pintadas, etc.? • Haga que las laminaciones del rotor o el eje frota? Grabar todos los lugares de contacto. • ¿Está el enfriamiento del motor pasajes libres de dese chos? • ¿Cuál es la ubicación física de la falla del eje? Cual final es en? Se produjo el fracaso en la ranura, teniendo hombro, o en otros lugares a lo largo del eje? • ¿Son los cojinetes libres de girar y están operando

¿Como era la intención? Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 4

La causa raíz de falla Análisis fracturas de los ejes - Sección 4 • ¿Hay signos de humedad en el estator o girando

montaje o la contaminación del lubricante del cojinete o la corrosión en el eje? • ¿Hay algún signo de movimiento entre el rotor y el

eje o bares y laminaciones? • ¿Es el sistema de lubricación como se esperaba o ha habido

fugas de lubricante o el deterioro? • ¿Hay signos de una pérdida o de rotor bloqueado? • ¿Era el rotor girando en el momento de la falla?

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• ¿Cuál fue el sentido de giro y ¿está de acuerdo

con la disposición de ventilador? • ¿Son las piezas mecánicas que faltan, tales como el equilibrio

pesos, tornillos, dientes del rotor, las paletas del ventilador, etc., o tiene cualquier el contacto se produjo? • ¿Cuál es el estado del dispositivo de acoplamiento, impulsado

equipos, base de montaje, y otros relacionados ¿equipo? ¿Cuál es la condición de la polea? Lo es ¿pasado? • ¿Cuál es la condición del agujero del rodamiento, cojinete del eje,

focas, la extensión del eje, ranuras, y las tapas de cojinete? • está montado el motor, alineados y acoplados correctamente? • ¿Es el eje de carga axial o radial mente? • ¿Los elevadores de tensión muestran signos de debilidad o formación de grietas

(La ranura del eje extremo accionado es un eslabón débil)? • ¿Hubo un radio apropiado en cada hombro a lo largo del

¿eje? • ¿Era la ranura sledded o fresado? ¿Hay estrés

canalizaciones verticales en los laterales y parte posterior de la chaveta? • ¿De qué material está hecho el eje de? Es acero ¿acero? Si es así, es magnético o no magnético? • ¿Cuál es la desviación del eje y de la geometría a lo largo de todo

superficies? • ¿Es el eje doblado o hay alguna torsión?

Al analizar fracturas de los ejes, es útil para dibujar una bosquejo del eje y indica el punto en el fracaso producido, así como la relación de los fracasos tanto a la las partes giratorias y estacionarias, como ranura del eje, etc. CONSIDERACIONES SOBRE LA APLICACIÓN Por lo general es difícil de reconstruir las condiciones en el momento de fracaso. Sin embargo, un conocimiento de la operación general las condiciones serán útiles. Los siguientes artículos deben estar considerado: • ¿Cuáles son las características de carga de los equipos accionados

y lo que era la carga en el momento del fallo? • ¿Cuál es la secuencia de funcionamiento durante el arranque? • ¿Tiene el ciclo de carga o pulsar?

la tensión durante el arranque y operación; es Hay una posibilidad de que los transitorios? Era el voltaje equilibrada entre las fases? ¿Tiene el poder de utilización del motor condensadores de corrección del factor que podría hacer que el eje al romperse si se hipercorregido el factor de potencia? • ¿Cuál es

• ¿Cuánto tiempo se necesita para que la unidad a acelerar hasta la

¿velocidad? • ¿Algunos otros motores o equipos averiados en este

¿solicitud? • ¿Cuántas otras unidades están funcionando con éxito? • ¿Cuánto tiempo ha estado en la unidad de servicio? • ¿El aparato falla en el arranque o durante el funcionamiento?

• ¿Con qué frecuencia se pone en marcha la unidad y es manual o

¿automático? ¿Utiliza bobinado parte, estrella-triángulo, TEA, oa través de la línea de partida? • ¿Qué tipo de protección se proporciona? • ¿Qué disparado la u nidad fuera de línea? • ¿Dónde se encuentra la unidad y cuáles son los normales

¿condiciones ambientales? ¿Hay potencialmente materiales corrosivos en el ambiente? • ¿Cuál fue la temperatura ambiente alrededor del motor a

el momento del fallo? ¿Había alguna de recirculación? • ¿Cuáles fueron las condiciones ambientales en el momento de

¿fracaso? • ¿La base de montaje admite correctamente el motor? • ¿Se potencia sumi nistrada por un

variador de frecuencia? ¿A qué distancia está la unidad del motor? • ¿Cómo describiría el método de carga accionada

acoplamiento y montaje y el intercambio de aire de refrigeración? • ¿Se conectó la carga? Si es así, ¿cuántos están ahí y cinturones ¿Fueron demasiado apretado? ¿Usa el motor individual o correas poli? HISTORIAL DE MANTENIMIENTO La comprensión de los resultados anteriores del motor puede dará una buena indicación en cuanto a la causa del problema. Las preguntas para hacer incluyen: • ¿Cuánto tiempo ha sido el motor en servicio? • Tiene este motor, o más específicamente el eje, fracasado en

el pasado y lo que era la naturaleza de la falla? Si es así, donde estaba el fracaso, y cuál fue la causa? • ¿Qué fallos del equipo impulsado haber ocurrido?

Se llevó a cabo ninguna soldadura? • ¿Cuándo fue la última vez que cualquier servicio o mantenimiento

se realizó? • ¿Qué niveles de operación (temperatura, vibración, ruido,

etc.) se observaron antes del fallo? • ¿Qué comentarios se recibieron de los equipos

operador en relación con el fracaso o fracasos del pasado? • ¿Cuánto tiempo estuvo en la unidad de almacenamiento o sentados sin hacer nada antes de la

¿comenzando? • ¿Cuáles fueron las condiciones de a lmacenamiento? • ¿Con qué frecuencia se pone en marcha la unidad? ¿Hubo paros? • ¿Se utilizan procedimientos de lubricación correctos? • ¿Se han producido cambios realizados en los alrededores

¿equipo? • ¿Qué procedimientos se utilizaron en el ajuste de te nsión de la banda? • ¿Son las poleas colocadas correctamente en el eje y, como

cerca del rodamiento del motor como sea posible? • ¿Se ha reparado previamente el eje? Entonces qué método se utilizó para restaurar la geometría original; stubbing, soldadura, enchapado, metalización, etc.? Fue el

el estrés del eje relevado en el momento de la reparación?

4 - 6 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 4 - fracturas de los ejes del análisis de causa Fracaso

Causas del fracaso Se han realizado estudios para tratar de cuantificar las causas de fallos del eje. Un estudio de la industria proporcionó la siguiente Resultados para maquinaria de rotación como se muestra en la Tabla 3.

Figura 5: DE CARGA DEL EJE CONSIDERACIONES Es importante entender la carga del eje y la áreas de tensión crítica con el fin de llevar a cabo un eje a fondo inspección. Esta ilustración muestra los distintos carga condiciones que pueden existir. A = Distancia entre centros de los cojinetes B = Distancia entre el centro del cojinete a la centro de la carga (si no se conoce, hasta el final de la eje) Causa de la falla del eje Porcentaje del total fallos Corrosión 29% Fatiga 25% La fractura frágil 16% Sobrecarga 11% la corrosión de alta temperatura de 7% Tensocorrosión fatiga / Hidrógeno fragilización 6% Fluencia 3% Desgaste, a la abrasión y la erosión del 3%

TABLA 3: causas de los fracasos EJE Adaptado de CR Brooks y A. Choudry, "Metalúrgica Análisis de Fallos ", McGraw-Hill, 1993. Hay otros estudios informales que sugieren que la mayoría de todas las fracturas de los ejes del motor están relacionados con la fatiga, en el Del 80 al 90% rango. Para aplicaciones de motor, es al menos el mayoría de todas las fracturas de los ejes. El número sube al 90% gama cuando el resultado de la corrosión y nuevos elevadores de tensión son adicional. Por lo tanto, el objetivo principal de esta sección será fracasos asociado a la fatiga. La Figura 5 ilustra la carga típica en el eje y rodamientos para ambos motores horizontales y verticales. estos freebody diagramas muestran la distribución de fuerzas en cada dirección de la carga. Los ejemplos de la figura 6 proporcionan los tipos de eje del motor las condiciones de carga que pueden conducir a fallos de tipo fatiga.

Definir el proceso FATIGA fracturas por fatiga o el daño se produce en cíclica repetida

tensiones, cada uno de los cuales pueden estar por debajo del límite de elasticidad de el material del eje. Por lo general, a medida que avancen las grietas de fatiga, que crean lo que se conoce como marcas de playa, ya que se parecen al igual que las marcas que dejan las olas en la playa. El proceso de fracaso consiste en lo siguiente: en primer lugar, la fatiga conduce a una grieta inicial sobre la superficie de la pieza; En segundo lugar, la grieta o grietas se propagan hasta que el restante Sección transversal del eje es demasiado débil para soportar la carga. Por último, una fractura repentina de la superficie restante se produce. fallas de tipo de fatiga por lo general siguen la teoría del eslabón más débil. Es decir, las grietas se forman en el punto de máxima tensión o resistencia mínima. Esto es por lo general a una discontinuidad eje en algún lugar entre el final de la ranura del rotor y la acoplamiento del eje. Hay muchas variables que afectan a la vida de fatiga de un eje; éstos incluyen la temperatura, el medio ambiente, residual subraya, y la aparición de rozamiento en la superficie, justo para nombrar unos pocos. TENSIÓN DE CICLO (SN) ESQUEMAS Como la mayoría de fracturas de los ejes están relacionados con la fatiga, la cual es falla bajo carga cíclica repetida, es importante entender resistencia a la fatiga y los límites de resistencia. Una forma de establecer Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 4

La causa raíz de falla Análisis fracturas de los ejes - Sección 4 20 30 40 50 60 70 80 LOG FUERZA, S '. kpsi 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 Ciclos log, N

Límite de resistencia

Figura 7: Diagrama SN PARA acero 1040 Región A área de crecimiento lento de fractura. Nota Los cambios en el color que representan en la tasa de crecimiento. Región B zona instantánea de fractura con poco deformación plastica.

Figura 8: REGIONES DE UN FALLO DEL EJE Figura 6: Las fallas por fatiga Estos tres ejemplos ilustran la más común tipos de cargas en el eje del motor que pueden conducir a la fatiga Fallas critcal ZONA PESO critcal

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ZONA HALAR EMPUJAR critcal ZONA

Carga radial - Modo de fallo: la fatiga de flexión y frotación del eje - Carga axial en caso de fallo: Fallo del cojinete Carga de torsión - Modo de fallo: el fracaso torsión la fuerza y límites es desarrollar un ciclo de estrés o SN diagrama, como se muestra en la Figura 7 para un 1040 de acero típico. los parcela de la tensión máxima frente al número de ciclos antes de el fracaso se llama el diagrama de ciclo de estrés, o comúnmente el diagrama SN. Para desarrollar la curva, una muestra de acero se somete a alternando la tensión y la tensión de compresión girándolo con una carga de flexión. El nivel de estrés se representa frente a la número de ciclos antes de la probeta falla. Subsecuente se realizan pruebas con el mismo tipo de muestra a menor y bajos niveles de estrés. Cada punto se traza el desarrollo de la SN curva para el tipo de acero. Para el acero, estas parcelas se convierten en horizontal después de un cierto número de ciclos. A un cierto nivel de estrés, la pieza no lo hará fallar, no importa cuántos ciclos en los que el estrés es aplicado. Este nivel de estrés, representada por la línea de en la Figura 7 que se conoce como el límite de fatiga o la resistencia. APARIENCIA DE fracturas por fatiga El aspecto del eje está influenciada por diversos tipos de grietas, marcas, marcas de playa concoidea, radiales marcas, marcas de galón, marcas de trinquete, cono-cazoleta formas, punta cortante y toda una serie de otras topologías. (Ver Figura 13.) Algunas de las más comunes asociados con los ejes del motor que han fracasado son debidas a la flexión de giro fatiga. La superficie de una fractura por fatiga se le mostrará dos regiones distintas, como se muestra en la Figura 8. Región A incluye el punto de origen de la falla y evoluciona a una velocidad lenta relativa en función de la marcha y de comenzar el ciclo, y por supuesto, de la carga. Región B es la área de crecimiento instantánea o rápida y exposiciones muy pequeños deformación plastica. Si las marcas concoidea eran excéntrico, eso indicaría una carga cíclica. En la figura 8, tanto la región de crecimiento lento e instantánea regiones se pueden ver. Este eje se fracturó en el anillo de retención ranura, que es un elevador de tensión. Cabe destacar la presencia de trinquete marcas en la periferia del eje. Estos puntos al origen de las grietas. Las marcas de trinquete son los límites de cada plano de fractura. Las grietas individuales crecerán hacia el interior y finalmente se unen en un solo plano.


Figura 9: ESTRES EN LOS EJES DE TORRETAS El estrés está representado por una serie de líneas paralelas. Cuanto más cerca de las líneas, mayor será la tensión. Manual de Metales, volumen 10, página 105

El impacto del estrés CONCENRATIONS sobre la fatiga FUERZA El origen de las grietas causadas por la fatiga es generalmente el resultado de la presencia de algunas discontinuidades en la superficie que son comúnmente se conoce como elevadores de tensión. Un elevador de tensión es una discontinuidad física o metalúrgica que aumenta la la tensión en un material por algún factor. Ejemplos de estrés canalizaciones verticales en ejes del motor están chaveteros, pasos, hombros, collares, roscas, ranuras, agujeros o daños en el eje o defectos. La falta de un radio en el eje aumentará la tensión en ese señalar de forma espectacular. Un mayor radio distribuye mejor la la tensión en el hombro; de hecho, será de aproximadamente 60% más fuerte que el eje sin radio. La figura 9 ilustra la distribución de la tensión como resultado de varios tipos de bandas. La tensión está representada por una serie de líneas paralelas en el que el estrés es inversamente proporcional a la distancia entre las líneas: las más estrechas las líneas, la más alto es el estrés. Es evidente en la figura 9 que el más agudo de la esquina, la más alto es el nivel de estrés en ese punto. A lo largo de la fila superior es muestra que un generoso radio disminuye el estrés asociado con una esquina interior afilado en la ranura. Esta es una de las razones por las que puede ser una buena idea para disminuir o trineo la ranura, ya que puede reducir algunos de eje los fallos que se producen en la ranura. Volviendo a las relaciones de tensión-deformación, el acero es consistente para un material dúctil. Para un material frágil, el fuerza de tracción máxima es la misma que la resistencia a la fluencia. No hay un período de deformación plástica; simplemente se fractura brittly cuando alcanza el límite elástico. Cuando un dúctil material tiene una muesca, que actúa como un elevador de tensión, tiende a actuar como un material frágil y se producirá un error en el punto de fluencia antes de alcanzar su resistencia máxima a la tracción. Entonces el presencia de un elevador de tensión reducirá realmente el verdadero la fuerza del eje. Cualquiera que sea el tipo de carga, las áreas críticas de más alto estrés están todos en la misma zona para los tres tipos de carga. La mayoría de los fallos por fatiga del eje son o bien detrás del rodamiento revista o en la ranura, ya que estos son los puntos donde el estrés es el más alto. Citando del manual: "Progresivo aumento del estrés con la disminución de filete radios se muestran en la Figura 9A, 9B y 9C y la relativa magnitud y la distribución de la tensión que resulta de uniforme

carga de estas partes está indicado en la Figura 9D, 9E y 9F. El estrés causado por la presencia de un collar integral de anchura considerable se muestra en la Figura 9G; Figura 9H muestra la disminución de la concentración de tensiones que acompaña una disminución en el ancho collar. condiciones de estrés son muy similares cuando se presionan los cuellos o partes similares o disminuido en su posición. El flujo de la tensión en la unión de una cabeza de perno y un vástago es como la representada en la Figura 9I. Una única muesca presenta una tensión considerablemente mayor efecto de concentración que hace un hilo continuo: la razón de esto es evidente cuando se considera el flujo de estrés. El efecto de la concentración de esfuerzos de una sola muesca aguda es como se muestra en la Figura 9J. La concentración de tensiones en la

UN re j GRAMO segundo mi MARIDO K do F yo L Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 4

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La causa raíz de falla Análisis fracturas de los ejes - Sección 4 EJE GRIETA EJE CHAVETERO GRIETA CHAVETERO

derecha de la flecha en la Figura 9K es muy similar a la de la cuello estrecho en la figura 9H razón del relieve mutua proporcionada por los hilos adyacentes. A la izquierda de la flecha, Sin embargo, el último hilo se alivia por un solo lado y en consecuencia, hay un considerable estrés concentración, similar a la que de la única muesca en Figura 9J. Esta es la razón por lo que los pernos se fracturan con frecuencia a través el último hilo. Los efectos de una ranura o hendidura en el estrés concentraciones es menos grave que una muesca agudo. Una serie de ranuras tendrán un efecto similar al que se muestra en la Figura 9L ". VENTILADOR COJINETE núcleo del rotor COJINETE ACOPLAMIENTO/ POLEA ABCDEFGHIJ

Figura 10: áreas de mayor CONCENTRACIÓN Todas las áreas resaltadas crear elevadores de tensión. Los aviones F, H, I y J son los más vulnerables a causa de torsión. Los ejes normalmente no se fracturan en los puntos A, B, C, D o E. inspección sólo se habría revelado esta condición si el eje fue retirado de núcleo del rotor. La grieta se originó en el zona de alta tensión de la chaveta. Si la grieta no había sido detectado, el fracaso del eje habría sido catastrófico. GRIETA

Figura 11: FALLAS COMUNES chavetero grietas de tipo peeling en ejes por lo general se originan en el Chavetero Las áreas de concentración MÁS ALTO La Figura 10 ilustra áreas sobre un eje normal de motor donde existirán las concentraciones de esfuerzos de diseño (elevadores). Donde quiera hay una discontinuidad de superficie tal como un hombro del cojinete, ranura para anillo elástico, chavetero, las roscas del eje o un agujero, un estrés existirá elevador. daños en el eje o la corrosión también pueden crear elevadores de tensión. grietas de fatiga y falta por lo general se producen en estas regiones. Para los motores, los dos lugares más comunes son en el hombro en el muñón de apoyo (punto H) o en el acoplamiento región chavetero (punto J). Aunque en la mayoría de los casos una carga axial en primer lugar como resultado una falla del rodamiento, hay numerosos ejemplos en los que el eje está dañado antes de su se consigue el cierre. EJE chaveteros Chaveteros se utilizan comúnmente para asegurar ventiladores, núcleos del rotor y acoplamientos al eje. Todos ellos causan elevadores de tensión. Sin embargo, la ranura en el extremo del despegue o la unidad final de la eje es el de más preocupación, ya que se encuentra en el región de mayor carga del eje. Cuando esta carga tiene un alto componente de torsión, grietas de fatiga puede comenzar en los filetes o raíces de la ranura. Chaveteros que termina con una etapa aguda tienen un mayor nivel de la concentración de tensiones que las que usan un "trineo participante" tipo de ranura de chaveta. En el caso de carga de eje pesado, grietas con frecuencia emanan en este paso sostenido. Es importante tener un radio adecuada en las esquinas interiores de la ranura de chaveta. sin apretar teclas-pueden causar desgaste por rozamiento que pueden acelerar Fallas del eje. (Ver Figura 11.) La Figura 12 muestra un diario agrietada en el núcleo del rotor chavetero que lleva las laminaciones del rotor. Este particular problema se detectó por análisis de vibraciones. Un ción visual

Figura 12: agrietado Núcleo del rotor CHAVETERO Esta revista agrietado lleva la laminación del rotor y se detectó a través de análisis de vibración. Una diferente tipo de ranura con un elevador de tensión reducida puede tener

impedido este fracaso suceda.


Figura 13: APARIENCIA DE LOS FALLOS DEL EJE MÁS COMUNES ROTACIÓN BENDING TORSIONAL CHEVRON MARCAS Las marcas de trinquete (pasos radial) Las marcas de playa (CLAMSHELL, Concoidea) Las marcas de trinquete son el signo revelador de varios individuo grietas que finalmente se fusionan para formar una sola grieta. Las marcas de trinquete están presentes entre los orígenes de crack. marcas Beach indican las posiciones sucesivas de la avanzar romper el frente. Las marcas son por lo general lisa con textura cerca del origen y se convierten en más rugosa como la grieta crece. Chevrones, o flechas, seleccione el origen de la grieta. Algunos fallos (como la que se muestra a continuación en la torsión) tendrá galones más pronunciadas. Cuanto más quebradizas la fractura, menor es el punto final de fracaso. fallos por fatiga de flexión de giro se producen cuando cada parte del eje está sujeto a la compresión alterna y la tensión bajo carga. Una grieta puede comenzar en cualquier punto en la superficie donde existe un elevador de tensión, y puede crecer de forma desigual debido a la rotación. Este particular eje tiene varios puntos de iniciación, como se indica por la trinquete marcas en el perímetro. fallos de torsión se identifican por la apariencia de "Twisted" en el eje Sin embargo, dependiendo de la cantidad de carga de torsión y si el material es dúctil o quebradizo, el fallo puede aparecer de manera diferente. Este particular eje de muestra una cierta cantidad de torsión antes fracaso. Los elevadores de tensión en el eje estaban en los puntos las arañas se soldaron. Si el material del eje es dúctil, se mostrará más torsión antes de la falla; Si el eje es más frágil, o está sujeto a la torsión extrema, la fractura tendrá un aspecto más áspero. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 4


DINÁMICA Y MECÁNICO DESTACA tensiones dinámicas o mecánicos tienen que ver con el movimiento. Dado que el eje es una de las partes móviles del motor, que es más susceptible a daño o fallo cuando se someten a tensiones dinámicas y mecánicas. Estas tensiones incluyen: • Las sobrecargas, incluyendo cargas de choque repentinas. • cargas cíclicas. • cargas radiales y de flexión de giro.

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• cargas de torsión. • Las cargas axiales.

tensiones dinámicas y mecánicas son causadas normalmente por fuerzas que son externos a la propia de motor, específicamente la carga. Los ejes pueden doblarse o romperse si la carga provoca un estrés que exceda el límite de elasticidad del material del eje. SOBRECARGA Todos los materiales tienen un límite a la cantidad de carga que pueden llevar. Cuando un eje falla debido a una sola aplicación de una carga que es mayor que la resistencia máxima del material, se se considera un fallo de sobrecarga. Esto suele suceder casi inmediatamente. Este tipo de falla puede ser dúctil o frágil. Las fracturas frágiles parece que podría ser pegados de nuevo juntos. También hay "marcas chevron" en la cara de una fractura por fragilidad que muestran la progresión de la falla a través de la pieza. el galón "flechas" siempre apuntan al lugar donde comenzó la grieta. Una carga de choque grave, incluso en material dúctil, puede causar que se rompa como un material frágil. La aparición de un fallo, si dúctil o frágil, depende de un número de diferentes factores que incluyen el material del eje, del tipo y magnitud de la carga, y la temperatura del eje cuando fracasó. Las cargas cíclicas ciclo de vida de fatiga se ve afectada por el tipo de carga en el motor. El ciclo de fatiga puede ser descrito como un ciclo de la carga. Por lo tanto, si se trata de una carga de par variable, cada inicio representará un ciclo de fatiga. Una carga recíproco o cíclico se fatiga de ciclo cada vez que cambia la carga. Cuando el eje está sujeto a la flexión de rotación, el ciclo de fatiga será una vez cada revolución. Con la presencia de un elevador de tensión, una carga cíclica sólo se acelerar el proceso falla cuando el eje es sometido a cargas pesadas. En el caso de una carga de choque, o repentina sobrecarga, el eje puede tomar y aparecer como una rotura frágil. (Véase el cuadro 4.) Carga radial y rotacional BENDING La fatiga por flexión, debido a las cargas radiales o radial pesada cargas (tales como una polea grande), pueden hacer que el eje de doblar o frotar. La mayoría de "flexión" fracasos se consideran de rotación, puesto que el árbol está sujeto a la tracción y a la compresión alterna la tensión en cada punto alrededor de su diámetro cada vez que se hace una revolución. Cada rotación es un ciclo de fatiga, por l o que el eje velocidad será un factor en el ciclo de vida de la fatiga. Si el eje es expuesta primero en tensión y compresión a continuación, una grieta puede empezar en cualquier lugar en la superficie, y más de una grieta puede formar. A medida que progresa la grieta en la cara, que crecerá de manera desigual. CARGA AXIAL la fatiga axial se asocia comúnmente con el eje vertical,

el montaje, sino que también puede describir una carga de empuje sustancial. Típicamente, el cojinete que lleva la carga axial se fatiga antes de que el eje. Esto generalmente se evidencia por el desconchado del pistas de rodadura de cojinetes (Figura 14). carga torsional fatiga torsional se asocia con la cantidad de eje torque presente y carga transmitida. describen las cargas de torsión la "torcedura" de carga de un par en el eje de transmisión. los más cíclico de la carga, más pronto esto conducirá al fracaso.

Figura 14: astillamiento en un cojinete RACEWAY La condición del cojinete puede ser una pista sobre el tipo de y dirección de la carga en el eje. esto ilustra cómo una carga excesiva puede causar astillamiento en el rodamiento Pista de rodadura Astillamiento ocurrirá normalmente como el rodamiento falla; sin embargo, el tiempo hasta el fallo se puede acelerar con un aumento de la carga.

4-12 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 4 - fracturas de los ejes del análisis de causa Fracaso

Esfuerzos dinámicos Y MECÁNICAS Todos estos son ejemplos de flexión de giro. cada ejemplo muestra claramente uno o más puntos de la originación, junto con una región de crecimiento antes de que el fracaso final de el ástil. Cada fallo se produjo en un cambio en la geometría del eje, que es un elevador de tensión significativa. Tenga en cuenta las marcas de trinquete (abajo) y la sucesiva cambios en el diámetro del eje (arriba). Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 4-13


Esfuerzos dinámicos Y MECÁNICAS Esta grieta por fatiga se inició en el ascendente de alta tensión en el Chavetero La ranura en este eje se extiende demasiado hacia atrás, más allá de la paso. Tenga en cuenta la flexión torsional. Este eje falló debido a la torsión. La "mano a mano" centro de servicio de marcado del eje, como se comprueba descentramiento a lo largo de cada paso, ya que podría haber torciendo más a lo largo del eje. Este fallo fue causado por una pérdida de la holgura de funcionamiento entre el eje y el soporte. Hay una serie de posibles causas fundamentales de este fracaso incluyendo carga pesada en voladizo, las prácticas de lubricación inadecuada, excesiva vibración, desalineamiento, o el estrés térmico excesivo.


ESTRÉS AMBIENTAL ESTRÉS AMBIENTAL

El estrés ambiental resulta de materiales en el medio ambiente, ya sea química o la humedad. Estas sustancias puede atacar la superficie del eje para causar la corrosión, la abrasión y al desgaste. Cada zona de boxes o erosionada se convierte en una elevador de tensión. Los elevadores de tensión adicionales pueden acelerar el proceso de fatiga. El estrés ambiental incluye: • La humedad. • La erosión. • Vestir. • La corrosión. • La cavitación.

Hay ciertos materiales de ejes que pueden resistir la efectos de los productos químicos, pero su uso requiere una cuidadosa consideración, ya que la fuerza del eje se puede reducir. La aparición de un eje dañado por ambiental factores es fácil de identificar. La presencia de fuerzas de h umedad aparecer como óxido. Abrasión, corrosión y desgaste removerán material de las superficies del eje. fallas por corrosión En fallas por corrosión, el estrés es el medio ambiente y la reacción que tiene en el material del eje. La corrosión se produce cuando la superficie del eje entra en contacto con productos químicos o la humedad en el medio ambiente. Por lo general, aparece como la oxidación o picaduras de la superficie del eje. En el núcleo de este problema es una reacción electroquímica que debilita el eje. Las picaduras es uno de los más comunes tipos de corrosión, que por lo general se limita a una serie de pequeñas cavidades en la superficie del eje. La corrosión causará una pérdida de material en el eje. Incluso una pequeña cantidad de pérdida de material puede resultar en la perforación, con un fracaso resultante en un período relativamente corto de tiempo sin ningún tipo avanzado advertencia. En ocasiones, las picaduras ha causado elevadores de tensión que dan lugar a fisuras por fatiga. Cuando un motor se encuentra en un entorno donde la corrosión es possibile, el uso de un eje de acero inoxidable puede prevenir dañar. Sin embargo, el acero inoxidable tiene un límite de elasticidad menor y ciclo de vida de fatiga de un acero al carbono típica. Como nota, si se sustituye a un eje de acero inoxidable, confirmar si la eje es magnético o acero inoxidable no magnético, ya que en raros casos el material del eje contribuye al flujo del rotor. Si no se sustituye correctamente, pueden producirse fallos. La corrosión puede reducir la vida a fatiga de un eje y puede provocar un fallo en cargas más ligeras de lo esperado. Esto se conoce como la fatiga por corrosión inducida. CAVITACIÓN En las aplicaciones de bombeo en el que el flujo de líquido sobre la eje es turbulento, un fenómeno conocido como cavitación puede ocurrir. Cavidades, burbujas o huecos se crean en el fluido de

duraciones cortas. Como se colapsan, producen descargas olas que erosionan la superficie del eje. El eje puede ser debilitado y fallar prematuramente. Un enfoque común para minimizar esta condición es utilizar un eje de acero inoxidable, que tiene una resistencia a la abrasión mucho mayor y el desgaste calidad. También hay algunos recubrimientos elastoméricos que aumentar la resistencia a la erosión. desgaste del eje desgaste por rozamiento del eje puede causar graves daños al eje y una parte de acoplamiento. La causa de esta enfermedad es el movimiento entre dos partes de acoplamiento y la presencia de oxígeno en el aire. Rozamiento se produce cuando dos superficies están en contacto flojo juntos. Las ubicaciones típicas son puntos en el eje donde deben existir una "prensa" o ajuste "deslizamiento". cubos con llave, rodamientos, acoplamientos, camisas de los ejes y las estrías son ejemplos. Estas piezas tienen normalmente un ajuste de interferencia y son suseptible a muy ligera vibración que puede causar alguna el movimiento entre las partes. Cuando esto sucede, microscópico las partículas de desgaste lejos de los puntos de contacto. los partículas son tan pequeñas que se oxidan en el aire inmediatamente. La presencia de óxido férrico (óxido), que es de color marrón rojizo en el color, entre las superficies de contacto es la confirmación fuerte preocupándose de que ocurrió. Las partículas de óxido actúan como un abrasivo, aceleración de la tasa de desgaste en la superficie del eje. Dañar el eje también puede ocurrir cuando las poleas y Los acoplamientos no están equipados adecuadamente. Esta bomba de acoplamiento cerrado árbol muestra una considerable daños de la corrosión. La formación de herrumbre reducir la vida de fatiga. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 4-15


ESTRÉS AMBIENTAL óxido severa se ha formado en las superficies interiores de esta motor. Este eje de la bomba ha sido dañado por cavitación severa. La corrosión se ha dañado la chaveta de este eje. los chavetero ya es un elevador de tensión. Si la clave se encuentra en todos sueltos, del material que se desgasta, la clave puede trabajar como un esclavo en la superficie causando más daño. La contaminación de la humedad o productos químicos atrapados en el disposición de acoplamiento erosionada de la superficie del eje. Este es un ejemplo de una severa corrosión en el eje, debido para sellar el fracaso. Esta agua que se permite entrar en el motor. Se trata de un eje de la bomba con una considerable daños de oxidación.


tensiones térmicas Cuando un motor está en servicio, es por lo general bajo térmica estrés. El estrés térmico puede doblar y / o decolorar el eje. Los aumentos en la temperatura causan que el eje se expanda. Grandes variaciones de temperatura hacen que el rotor y el eje de alternativamente crecer y contrato. En casos extremos de sobrecalentamiento, el rotor puede inclinarse haciendo que el rotor o eje de huelga el devanado del estator o ánima. Puede haber otras situaciones pueden hacer que la temperatura del eje para calentar a un punto en el que o bien se dobla o cambios la estructura interna del acero, alterando así su fuerza. Situaciones que pueden contribuir al estrés térmico sobre el eje puede incluir: • Fallo de ventilación. • Sobrecarga. • Fallo del cojinete. • Pérdida de espacio libre. • Puesto.

En los casos mencionados anteriormente, el eje no puede ser la débil enlazar. Sin embargo, puede debilitarse o doblado. Si el eje no es enderezan o liberado de tensiones, podrían producirse más fallos. Si no se hace correctamente, algunos procesos, como la soldadura, puede subrayar térmicamente un eje también. La pérdida de funcionamiento se ajusta entre el eje y otras partes tales como etiquetas de cierre, juntas de eje o las tapas de cojinete, pueda provoca que la temperatura del eje para aumentar. Este tipo de fracaso del eje es a menudo catastrófico y puede resultar en graves daños en el rodamiento, rotor y el estator. El equipo accionado También puede ser severamente dañado. Si el motor sigue funcionando una vez que esto ocurre, una enorme cantidad de calor que se genera en el punto de contacto. Tenga en cuenta que el eje del motor en realidad se dobla antes de que el eje de temperatura alcanza el punto de fusión. La protección del motor sobre corriente puede no detectar este condición. Esto se debe a los controles generalmente se fijan para disparar en el 125% de sobrecarga de corriente. Desafortunadamente, muchos motores operar a menos de plena carga, pero la protección de sobrecarga puede estar dimensionado suponiendo que funciona a plena carga. Si los cojinetes o el eje están calentando y en su defecto, la corriente no se elevará a el punto en que sería llevado fuera de línea, y una catastrófica se puede producir el fracaso. La fricción que hace que el eje de doblar causa una pérdida de espacio libre. La pérdida de la autorización se aumentar la carga, que a su vez aumentar la corriente. Si el motor no está totalmente cargado, entonces el aumento de la corriente no puede disparar la protección de sobrecorriente. Sin embargo, la vibración sensores o detectores de temperatura de los soportes (si está presente!) voluntad generalmente apagar el motor antes de un fallo catastrófico

ocurre. Estas fallas catastróficas simplemente ilustran la importancia de una temperatura de resistencia al rodamiento sencillo Detector (IDT).

ESTRÉS TERMAL Había una enorme cantidad de calor generado entre la pista interior del cojinete y el eje debido a una pérdida de ajuste. los evidencia de que el calor originado en el eje es que ya que el calor que avanzaba hacia el interior, se golpeó con aire de refrigeración del rotor ventilador. La zona del eje que se enfría por el aire no tiene tanto daño del calor. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 4-17


ESTRÉS TERMAL Este fracaso eje comenzó cuando fracasó el cojinete y llevó a una pérdida de ajuste en el eje. La fricción resultante causó la eje se caliente muy rápidamente y doblar casi 90 ° . La diligencia y la protección significan la diferencia entre daños menores y este tipo de fallo. En este ejemplo, el cojinete falló y se desintegró. Esta generado una enorme cantidad de calor en el eje, cojinetes y soporte final. Debido a la naturaleza catastrófica de estos tipos de fallos, puede ser difícil determinar la causa real de fracaso. De cualquier desalineación o vibraciones causadas al rodamiento a fallar lo que llevó a una pérdida de ajuste entre el anillo interior del cojinete y el eje. Esto generó una enorme cantidad de el calor, la flexión del eje.


ESTRÉS TERMAL Este eje falló debido a la pérdida de espacio libre. la severa ranurado / marcador en el eje genera una tremenda cantidad de calor desde el contacto entre el estacionaria y las piezas giratorias. En todos estos ejemplos, se generó calor extremo entre las partes fijas y móviles del conjunto de árbol. En cada caso, el eje tenía descentramiento extremo. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 4-19

La causa raíz de falla Análisis fracturas de los ejes - Sección 4 operación de acabado Acabado de la superficie ( Mu pulg.) Vida fatigada (Ciclos) Torno 105 24.000 En parte pulido a mano 6 91.000 Pulido a mano 5 137.000 Planta 7 217.000 Esmerilados y pulidos 2 234.000

TABLA 4: Impacto de acabados superficiales

Colangelo, VJ y Heiser, FA Análisis de Metalúrgica " Fracasos . "John Wiley & Sons, 1974.

ESTRÉS RESIDUAL Las tensiones residuales es independiente de la carga externa en el ástil. Hay muchos procedimientos de fabricación y reparación que puede crear tensión residual en el eje que puede acelerar fracaso. Estos procedimientos pueden ser mecánicos o térmico. procedimientos mecánicos incluyen: • Dibujo. • Doblado. • se endereza. • Mecanizado. • superficie de rodadura. • El granallado o granallado. • La socavación. • La metalización.

Todas estas operaciones se pueden producir tensiones residuales. En Además de los procesos mecánicos anteriores, los procesos térmicos que introducir tensiones residuales incluyen: • La laminación en caliente. • Soldadura. • El corte de la antorcha. • Tratamiento a base de calor.

No todo el estrés residual es perjudicial para el eje. Si el estrés es paralelo a la tensión de carga y en un opuesto dirección, en realidad puede ser beneficioso. El estrés voluntad aliviar reducir las tensiones residuales. EFECTOS acabado de la superficie En la mayoría de las aplicaciones, el esfuerzo máximo se produce en el eje la superficie. Por lo tanto, el acabado de la superficie puede tener un significativo impacto en la vida de fatiga. Durante el proceso de fabricación, manipulación y reparaciones, es importante no realizar operaciones que daría lugar a un acabado más áspero eje. El impacto de acabado superficial en el ciclo de vida de fatiga se puede ver en la Tabla 4. REVESTIMIENTO DE LA SUPERFICIE Ejes reparados por soldadura están más allá del alcance de este papel. Sin embargo, se debe tener cuidado en este proceso. los selección del material de soldadura adecuado, método de aplicación, aliviar el estrés, el acabado superficial y diámetro son transiciones todos críticos para una reparación exitosa. No todos los materiales de ejes son buenos candidatos para las reparaciones de tipo de soldadura como se muestra en Tabla 5. El volumen Metals Handbook 10 proporciona adicional información sobre este tema. Calidad del material Comentarios C10xx Acero de carbón liso (Por ejemplo, 1018, 1045, etc.) Los motores estándar

con par normal hasta 500 caballos de fuerza. Poder soldar con éxito (por ejemplo, ejes con arañas). C41xx de cromo, molibdeno de acero (por ejemplo, 4140, 4150) Alta resistencia. Usado para trituradora de impuestos aplicaciones; ejes de la hélice; árboles de transmisión. No soldar este material. acero C1144 resulfurado mayor resistencia de C4150. Puede ser soldadas exitosamente. C4340 cromo-níquel molibdeno recocido; mayor fuerza de C1144; tarea pesada. No soldar este material. 17-4PH magnética inoxidable (Por ejemplo, la serie 400) Utilizar este material para a prueba de explosiones motores que requieren eje magnético Propiedades.

TABLA 5: MATERIALES eje común


ESTRÉS RESIDUAL Los pivotes de árboles por encima de ambos fueron soldadas. El eje en inferior también se ha mecanizado. Axial pasa con un palo soldador son más propensos a doblar el eje. dureza variando También es más probable, lo que resulta en un muñón de apoyo que no es perfectamente redonda. Irregularidades aumentarán la fricción y causar dificultad en el montaje del rodamiento. mecanizado procesos liberarán algunas de las tensiones residuales causado por la soldadura. Por ejemplo, el fresado de una ranura voluntad

lugar generalmente a un eje de doblado, a menos que el eje está correctamente liberado de tensiones después de la soldadura y antes del mecanizado. Este es un rotor fabricado con un eje de araña. Los puntos donde la araña se suelda al eje introducido estrés risers en el mismo plano, causando finalmente la fracaso de flexión de giro. La fotografía en la parte superior muestra una grieta que se produjo en el Chavetero En la fotografía de abajo, una grieta reparada por soldadura. El proceso de soldadura puede introducir residual subraya en el eje, con lo que la reparación inútil. La grieta en este eje se detectó con un tinte penetrante. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) de

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estrés electromagnético Aunque no específicamente un problema de eje, hay, sin embargo, las fuerzas electromagnéticas que actúan sobre el eje. Cuando el espacio de aire no es simétrica, electromagnéticos fuerza actúa sobre el rotor para tirar de él más cerca del estator. Cuanto menor sea la brecha se vuelve, más fuerte será la fuerza. Finalmente, el rotor puede entrar en contacto con el estator. La distinción debe hacerse entre suéter del rotor y las fuerzas electromagnéticas de un espacio de aire, y una excéntrica huelga de rotor o frote debido a una carga radial pesada (con cinturón, encadenado, etc.) que hace que el árbol se desvíe. estrés electromagnético actúa sobre el árbol no es probable causar una deformación permanente, ya que la fuerza del suéter no será mayor que el límite elástico del eje.

TABLA 6: Causas comunes de huelgas ROTOR basándose en cuestiones de CONTACTO Contacto zona Un punto al azar 360 ° 360 ° • El exceso de carga radial en el eje. • No se ha podido rodamiento más

carga radial. • espacio de aire excéntrico. • Caja de cojinete

mecanizada fuera del centro. • Error de bolas con directa carga acoplada. • Eje roto. • ajuste del

cojinete severamente desgastada (Eje o alojamiento). Random 2 suéter Estrictamente rotor durante comenzando. La rigidez del eje no es suficiente para resistir fuerzas magnéticas durante comenzando.

1, 3, 4 Un punto de rotor excéntrico y la eje de rotación del eje es no concéntrica a la interior del estator. 2 2 • rotor excéntrico. • Eje doblado. • muñón de apoyo no es

concéntrica con el rotor. estator Rotor 1 Aunque no es común, para inspeccionar un núcleo de estator suelto. 2 Si hay algo en la historia del motor indica que el problema empezó de repente, mira, ya sea para sobretensión o una Dentro del núcleo del rotor. 3 Si el motor es un poste 2, se podría operando a un voltaje excesivo. Compruebe si hay cambios recientes en el transformador, etc. 4 operar el motor de un motor con el contacto al azar-estator-rotor que podría eventualmente dar lugar a una apariencia de 360 ° en contacto de ambas partes. Nota: falla del rodamiento grave puede causar cualquiera de las combinaciones anteriores. Máquinas verticales con cojinetes de empuje: empuje momentáneo pueden resultar en al azar 360 ° contacto del rotor y Estator en el extremo del cojinete de empuje solamente. Los métodos de detección • Ruido al arrancar (tapa del rotor). • Vibración durante el

arranque, en múltiples frecuencias aleatorias.

• Revise el eje de flexión usando un analizador de vibraciones con una luz est roboscópica.

El eje está típicamente diseñado con suficiente rigidez para resistir la flexión en condiciones normales. Sin embargo, si un rotor huelga se produce, a menudo es difícil encontrar un problema con el eje. Dado que la deformación del eje no es permanente, el geometría original se restaura después de la frotación. Dado que el rotor jersey es técnicamente un problema de rotor, que no está cubierto en gran detalle aquí. Por el contrario, consulte la Sección 5 para obtener información adicional. Tabla 6 se proporciona como una referencia para determinar posibles causas de una huelga de rotor en base a la apariencia de las laminaciones del rotor y del estator. Algunas de las causas son eje relacionado, mientras que otros son rotor o teniendo relacionada. Hay algunas otras situaciones que pueden introducir tensiones electromagnéticas en el eje. Estos incluyen ex 4

- 22 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 4 - fracturas de los ejes del análisis de causa Fracaso

estrés electromagnético excesiva carga radial y reconexión fuera de fase. Otro situación que puede causar un eje falle, aunque son poco frecuentes, sería sobrecorrección de factor de potencia. sobrecorrección

puede causar pares transitorios que pueden romper los ejes. Carga radial EXCESIVO Si hay una carga radial muy pesado en un eje, puede causar un cambio en la geometría espacio de aire que puede llevar a un masaje rotor y / o un eje de doblado. Esto es especialmente cierto si la carga radial es pesado y la extensión del eje es muy larga. Esto es se ilustra en la figura 15. Si la longitud de la extensión del eje es x, y la distancia entre los cojinetes es 4x, a continuación, si aplicamos una fuerza en el extremo del eje, A, el lado de accionamiento teniendo en B es el punto de apoyo, provocando la deflexión máxima del eje en C, el punto central entre los cojinetes. FUERA DE LA FASE RECIERRE Un nuevo cierre se indica lo más simplemente como un alto voltaje transitorio. Aunque el devanado del estator es más probable que falle, la tensión transitoria puede crear una enorme cantidad de par en el eje. Es importante darse cuenta de que la actual está relacionada con el cuadrado de la tensión. Por lo tanto, cuanto más alto la tensión asociada con el nuevo cierre, mayor es la actual, y el más alto es el par de torsión que se genera. Si el fuerza es suficientemente grande, el eje puede romper debido a la t orsión estrés. _ _ _ ______ ______ _

Figura 15: una carga radial Si la carga radial sobre el eje en el punto A hace que el eje doblar por 0.010 ", entonces el punto B actúa como punto de apoyo, y la defelction en el punto C es 0.020 ". Cuando un motor se somete a una tensión transitoria, una muy se genera gran cantidad de par de torsión. fallos de eje como éstos se muestra puede ocurrir en casos tales como autobuses rápidos transferencias, la caída de rayos, o reconexiones fuera de fase. La tensión de torsión en el eje puede causar que calce. los fracaso será casi inmediato, y la fractura aparecerá muy frágil. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 4-23


OTROS PROBLEMAS DEL EJE OTROS PROBLEMAS DEL EJE Hay una amplia categoría de fracturas de los ejes o motores fallas que no dan lugar a la ruptura del eje. El seguimiento es una lista de las causas más comunes. fracasos de estrés atrapados en las primeras etapas también cabría en esta categoría. La mayoría de estas anomalías son el resultado de la fabricación incorrecta o mala mano de obra. Éstas incluyen:

• Doblar o deflexión causando interferencia con estacionaria

partes. • mecanizado inadecuadas que producen interferencias, o descentramiento

ajustes incorrectos. Esto también incluiría un eje que tiene una distancia demasiado larga de hombro del cojinete hombro-a-cojinete, no dejando espacio para el crecimiento térmico y precarga de los cojinetes. • Los problemas de material que incluirían inclusiones o

la concentración equivocada de material para la applicaiton. • La vibración excesiva causada por eléctricos o mecánicos

desequilibrio. • Eje doblado. • Magnetic vs. materiales de ejes no magnéticos.

un magnético

eje contribuirá al flujo. Si el eje es inadecuada sustituido con de acero no magnético, la magnetización corriente aumentará. fallas en los rodamientos del eje catastróficas pueden causar graves daños, incluso si el resultado no es fractura. Este fue un intento desesperado para restaurar temporalmente una teniendo ajuste en un motor de la bomba de eje hueco vertical mediante punción puñetazos. Cada punto representa un elevador de tensión; sin embargo, el verdadero peligro es que el rodamiento no tendrá contacto pleno con el muñón del eje. Cuando se puso de nuevo en servicio, el cojinete pierde su ajuste resulta en una alta vibración y temperatura. Este eje se martilla en un intento de corregir una curva. Sin embargo, durante la operación volvió a su forma original. La ranura para anillo elástico se corta demasiado profundo y desarrolló una elevador de tensión inaceptable.


NOTAS Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5

Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos del rotor - Sección 5

5 Las fallas del rotor Resumen de la sección Página

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Introducción a los fallos del rotor .............................................. .................................................. ............................ 5-3 Metodología para el análisis de fallos de rotor ............................................. .................................................. .......... 5-4 La falta de clase ................................................ .................................................. ........................................... 5-4 patrón de fracaso ................................................ .................................................. ........................................ 5-6 consideraciones de apariencia ................................................ .................................................. .................... 5-6 consideraciones sobre la aplicación ................................................ .................................................. ...................... 5-6 historial de mantenimiento ................................................ .................................................. ............................... 5-6 Estrés termal ................................................ .................................................. .............................................. 5-7 Fotografías de los daños causados por el estrés térmico ........................................... ....................................... 5-8 esfuerzo dinámico ................................................ .................................................. ............................................ 5-12 La fuerza centrífuga (sobrevelocidad) ............................................. .................................................. .................. 5-12 tensión cíclica ................................................ .................................................. ......................................... 5-12 pares de ejes ................................................ .................................................. ........................................ 512 Fotografías de los daños causados por el estrés dinámico Vibración y barras del rotor sueltos ............................................. .................................................. ........... 5-13 Inadecuada geometría entre rotor y estator (pérdida de espacio de aire) ..................................... .................................... 5-14 La fuerza centrífuga (sobrevelocidad) ............................................. .................................................. ............ 5-15 Estres mecanico ................................................ .................................................. ....................................... 5-17 problemas de rotor de fundición ............................................... .................................................. .......................... 5-17 De aluminio frente a la construcción de cobre .............................................. .................................................. .... 5-17 Estampación de barras del rotor .............................................. .................................................. ............................. 5-19 disimetría del rotor fabricado ............................................... .................................................. ................ 519

El impacto de asimetría del rotor ............................................. .................................................. ......................... 5-19 Fotografías de los daños causados por el estrés mecánico Fundición variaciones y vacíos .............................................. .................................................. ............ 521 diseño inadecuado o mala mano de obra ............................................. ................................................ 523

5 - 2 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 5 - Fallos del rotor de la causa raíz Análisis de Fallas

El estrés ambiental ................................................ .................................................. ................................... 5-26 Fotografías de los daños causados por el estrés ambiental ........................................... ........................... 5-26 la tensión magnética ................................................ .................................................. ........................................... 5-27 efecto electromagnético ................................................ .................................................. .......................... 5-27 atracción magnética desequilibrada y frotar rotor ............................................ .................................................. ... 5-28 el ruido y la vibración electromagnética .............................................. .................................................. ....... 5-29 Fotografías de los daños causados por el estrés magnética ........................................... ................................... 5-30 Estrés residual ................................................ .................................................. ............................................ 5-31 Fotografías de los daños causados por el estrés residual ........................................... ..................................... 5-31 Varios estrés ................................................ .................................................. ................................... 5-32 Fotografías de los daños causados por el estrés diverso ........................................... .......................... 532 Casos especiales en la prueba de inducción de rotor ............................................ .................................................. ........... 5-34 Conclusión ................................................. .................................................. ................................................. 5 -34 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5


INTRODUCCIÓN A ROTOR FALLAS El motor de inducción a menudo se ha llamado el "caballo de batalla de la industria moderna. "El crédito para tal reconocimiento debe ir a la simplicidad y la robustez del rotor de jaula de ardilla Asamblea. El rotor de jaula de ardilla se llama así debido a que la eléctrica devanado del rotor (las barras y los anillos extremos) fuertemente parecerse a la rueda de ejercicio a menudo visto en las jaulas de mascotas

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roedores. (Ver Figura 1.) El rotor puede contener conductos de aire, en cuyo caso una voluntad "araña" proporcionarse en el eje para permitir que el aire entre a los conductos de aire. Los elementos están destinados a ser montados simétricamente con el fin de minimizar los problemas de equilibrio y distorsiones a la entrehierro. La mayoría de los fallos del rotor son causados por una combinación de diversas tensiones que actúan sobre el rotor. estas tensiones se pueden agrupar de la siguiente manera: Estrés termal • Sobrecarga térmica. • desequilibrio térmico. • La pérdida excesiva del rotor. • Los puntos calientes y chispas. • Sentido de giro incorrecto. • Rotor bloqueado.

esfuerzo dinámico • Vibración. • barras del rotor flojos. • Rotor frotación. • Los pares de transitorios. • La fuerza centrífuga, el exceso de velocidad. • El estrés cíclico.

Estres mecanico • variaciones de fundición, vacíos. • laminaciones y / o barras s ueltas. • Eje incorrecta al núcleo en forma. • Fatiga o parte rotura. • inadecuada geometría entre rotor y estator (Variación en el aire

brecha). • desvíos significativos.

Estrés termal ................................................ ..... 5-8 Vibración y del rotor suelta bares ............................ 5-13 Inadecuada geometría de rotor-estator a ...................... 5-14 La fuerza centrífuga (sobrevelocidad) ............................. 5-15 Fundición variaciones y vacíos .............................. 5-21

FOTOGRAFIAS DE FALLOS ROTOR diseño inadecuado o mala mano de obra ............... 5-23 La contaminación ................................................. ... 5-26 Fatiga o rotura de parte .................................... 5-30 Estrés residual ................................................ ... 5-31 Varios estrés .......................................... 5-32 laminación del rotor la barra del anillo del extremo del rotor Ventilador Ventilador Eje

FIGURA 1: TÍPICA jaula de ardilla SIN SKEW Desde la sencillez del rotor es uno de los elementos clave en

la popularidad del motor de inducción, tal vez se pregunte "¿Qué tiene de especial el rotor?" Rendimiento Primaria variaciones suelen venir desde el rotor. El estator debe ser diseñado para ajustarse a varias reglas bastante rígidas, pero el rotor el diseño está muy abierto. Las cosas tales como número de bares, cantidad de asimetría, forma de ranura, cámara de aire, material de la barra y mecanizado procesos son variables que el diseñador utiliza para generar las características de comportamiento deseadas. El rotor de jaula de ardilla es de acero laminado que lleva el flujo magnético, las transferencias de calor y proporciona la estructura para la jaula. El devanado de jaula de ardilla lleva el la corriente eléctrica y produce el par. Se proporciona un eje para posicionar el rotor a la carga. Los aficionados se montan generalmente en el rotor para proporcionar el flujo de aire para enfriar el motor. (Ver Figura 2.)

FIGURA 2: REPARTO TÍPICA ROTOR MONTAJE

5 - 4 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 5 - Fallos del rotor de la causa raíz Análisis de Fallas • Las prácticas de montaje incorrecto y / o resonancia eje. • El diseño inadecuado o prácticas de fabricación.

El estrés ambiental • Contaminación. • abrasión, partículas extrañas. • La mala ventilación. • Temperatura ambiente excesiva.

inusuales. la tensión magnética • fuerzas externas • Rotor pullover • atracción magnética desigual. • saturación de laminación. • corrientes circulantes. • La vibración, el ruido y los efectos electromagnéticos.

Residual • Concentraciones de estrés. • El estrés desigual.

Diverso • Aplicación errónea. • Efectos de las prácticas de diseño. • Variaciones de fabricación. • El mantenimiento inadecuado. • Operación incorrecta. • Montaje incorrecto.

Si un motor está diseñado, fabricado, aplicado, instalado, opera y mantiene correctamente, estas tensiones pueden permanecen bajo el control y el motor funcionará como se desea durante muchos años. Sin embargo, como cada uno de estos factores varía de usuario a usuario, también lo hace la vida esperada del motor.

Metodología para el análisis FALLOS ROTOR Hay cinco áreas clave que deben ser considerados y

relacionados entre sí con el fin de diagnosticar con precisión la causa de los fallos del rotor. Estas áreas son: • La falta de clase. • La falta patrón. • Apariencia. • Solicitud. • Historial de mantenimiento.

La siguiente es una breve descripción de cada una de estas áreas. CLASE DE FALLO A diferencia de la metodología de causa raíz para otros componentes del motor, el término "clase fracaso" se utiliza en lugar de "fracaso Modo ". Ambos términos son discrecionales. La diferencia entre los dos términos pueden ser definidos como sigue: • Modo de fallo: Diferentes tipos de daños se producen en el misma parte (por ejemplo, Todo el daño bobinado incluye, básicamente, alambre de cobre). • clase Fracaso: Los diferentes tipos de daños se producen en el varias partes que componen el conjunto de rotor (eje, laminaciones, de jaula de ardilla, etc.) F T1 F M1 F M2 F UB F T2 F eje x F T3 F W Ventilador anillo del extremo Araña

F s laminaciones Bar

F x yF W Ventilador laminaciones Araña Eje Bar F do F M2 F T1 F UB F M1 F s F T3 F

R

FIGURA 3: FUERZAS ROTOR POTENCIALES F W = par de apriete F UB = fuerza dinámica de desequilibrio F X de vibración torsional = y transitorios pares F R = fuerzas residuales de la fundición, soldadura, mecanizado y ajustes (radial, axial y otro) F M1 = fuerza magnética causada por la ranura fugas, flujo, vibrar a 2 x frecuencia de la corriente del rotor F M2 = fuerza magnética causada por espacio de aire excentricidad F C = fuerza centrífuga F T1 = tensión térmica provocada por anillo extremo calefacción F T2 = tensión térmica provocada por ⊗•t en barra durante el arranque (efecto piel) F T3 = tensión térmica provocada por la barra axial crecimiento F S = fuerzas axiales causadas por el sesgo barra del rotor F W gramo UB R 2= ×

⎤

F W gramo CR 2= ×

⎤

⎤ • = velocidad angular W = peso del rotor r = radio del rotor g = contraste gradual Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-5

Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos del rotor - Sección 5 Independientemente de la causa de la falla, la clase real de fracaso se puede dividir en los siguientes grupos: • Eje. • Los rodamientos. • Laminaciones. • Jaula de ardilla. • Sistema de ventilación. • estator. • Cualquier combinación de las anteriores.

En el análisis de fallos de rotor, es difícil determinar qué de los factores antes mencionados fue el problema inicial, y que el resultado de la problema. Un simple ejemplo ilustrará

este punto. Un motor de 2 polos tiene un eje doblado causando vibración severa Debido a su simplicidad, el rotor de jaula de ardilla es a menudo diagnosticado y el patrón y la causa raíz no son debidamente identificados. A diferencia del devanado del estator, el rotor de jaula de ardilla está expuesto a las fuerzas adicionales asociados con la rotación en altas velocidades y materiales que conducen rápidamente periféricos el calor generado por las pérdidas de la jaula. El rotor está diseñado para funcionar mejor con un simétrico campo magnético. De no hacerlo, puede crear desequilibrada fuerzas que resultan en el eje de deflexión, la vibración, el ruido y la pérdida de del espacio de aire. tensión desequilibrada puede introducir un negativo componente de secuencia de la corriente en el rotor que lleva a pérdidas excesivas y calefacción. (Véase el ejemplo A.) El rotor funciona mejor a o cerca de una velocidad constante, donde deslizamiento varía por sólo un pequeño porcentaje. Stall, la aceleración de largo veces, reversiones rápidas y múltiples salidas todos pueden generar calentamiento extremo en la jaula de ardilla. (Véanse los ejemplos B y DO.) A menudo, el calor generado en el estator, o por el fallo de la sistema de refrigeración, puede dar la apariencia de un defectuoso rotor. Además, el fracaso del estator para generar aceleración adecuada par motor puede causar graves daños a la ardilla jaula. (Véase el ejemplo D.) Al igual que el devanado del estator, el rotor puede ser inapropiadamente diseñado, construido o se aplica introduciendo así una rápida e incipiente tipos de fallos. (Véase el ejemplo E.)

FIGURA 4: patrones de falla

UN do re mi segundo 5 - 6 En Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 5 - Fallos del rotor de la causa raíz Análisis de Fallas que daña los cojinetes que se traduce en la pérdida del aire brecha. El rotor golpea el estator, el rotor sobrecalentamiento tanto y laminaciones del estator a lo largo con el devanado del estator y jaula del rotor. Las barras del rotor de aluminio se funden y se colgaron a cabo en el bobinado que causa un fallo de línea a línea que cierra estator la máquina. Aunque la inspección podría revelar seis clases de fracaso, las eje defectuosa fue el problema inicial. Todas las demás clases de fallo fueron el resultado del problema eje. Desafortunadamente, debido a la naturaleza destructiva de este tipo de

fallo, a menudo es difícil separar la causa y efecto. PATRÓN DE FALLO En estrecha relación con la clase de fracaso, pero considera por separado, es el patrón de fracaso. los patrones de fallas se pueden agrupar de acuerdo con las tensiones de rotor. Son: • térmica. • Dinámico. • Mecánico. • Ambiental. • magnética. • residual. • Varios (por ejemplo, una aplicación incorrecta, un mal diseño, etc.).

La determinación de la clase y patrón de fracaso puede proporcionar pistas sobre la causa de la falla. CONSIDERACIONES APARIENCIA El aspecto general de motor por lo general da una pista en cuanto a la posible causa del fallo. La siguiente lista ofrece preguntas que deben plantearse. • ¿Muestra el rotor signos de material extraño? • ¿Hay signos de pasajes de ventilación bloqueados? • ¿Hay signos de sobrecalentamiento evidente en las laminaciones,

bares, superficies pintadas, etc.? • Haga que las laminaci ones del rotor o eje frota? récord de todos lugares de contacto de rotor? • ¿Hay señales de un rotor bloqueado o bloqueado? • ¿Era el rotor girando en el momento de la falla? • ¿Cuál fue el sentido de giro y ¿está de acuerdo

con la disposición de ventilador? • ¿Son las piezas mecánicas que faltan tales como contrapesos de equilibrado,

pernos, los dientes del rotor, las paletas del ventilador, etc. tenga cualquier contacto ¿ocurrió? • ¿el eje gire libremente? • ¿Hay signos de humedad en el conjunto giratorio o

contaminación del lubricante del cojinete? • ¿Hay señales de movimiento entre el núcleo del rotor

y el eje, o bares y laminaciones? • ¿Cuál es la condición del sistema de lubricación? • ¿Hay signos de fatiga o grietas en cualquiera de rotor

piezas de montaje? Al analizar los fallos del rotor, es útil para dibujar un boceto del motor e indicar el punto en que se produjo el error así como la relación de los fracasos tanto a la las partes giratorias y estacionarias. CONSIDERACIONES SOBRE LA APLICACIÓN Por lo general, es difícil de reconstruir el funcionamiento real condiciones en el momento de la falla. Sin embargo, un conocimiento de las condiciones generales de funcionamiento será útil. los siguientes elementos deben ser considerados:

• ¿Cuáles son la s características de carga de

los equipos accionados

y la carga en el momento de la falla? • ¿Cuál es la secuencia de funcionamiento durante el arranque o

cambios en el proceso? • ¿Tiene el ciclo de carga o pulso? • ¿Cuál es la tensión durante el arranque

y la operación?

• ¿Cuánto tiempo se necesita para que la unidad se acelere a

¿velocidad? • ¿Algunos otros motores o equipos averiados en este

¿solicitud? • ¿Cuántas otras unidades están operando con éxito? • ¿El aparato falla en el arranque o durante la op eración? • ¿Con qué frecuencia se pone en marcha la unidad? Es este un manual o

¿operación automática? • ¿Qué tipo de protección se proporciona? • ¿Qué eliminado o se ha disparado la unidad de la línea? • ¿Dónde se encuentra la unidad y cuáles son los norm ales

¿condiciones ambientales? • ¿Cuál fue la temperatura ambiente en el momento de

¿fracaso? • ¿Cuáles fueron las condiciones ambientales en el momento de

¿fracaso? • ¿Es la base de montaje correcto para el apoyo adecuado de la

¿motor? HISTORIAL DE MANTENIMIENTO La comprensión de la evolución pasada de motor puede dar una buena indicación en cuanto a la causa del problema. Una vez más, una lista de verificación puede ser útil. • ¿Cuánto tiempo ha sido el motor en servicio? • ¿Algunos otros defectos del motor han registrado y lo

era la naturaleza de los fracasos? • ¿Qué fallos del equipo impulsado haber ocurrido? • ¿Cuándo fue la última vez que cualquier servicio o mantenimiento

han realizado y qué trabajo se hizo? • ¿Qué niveles de operación (temperatura, vibración, ruido,

etc.) se observaron antes del fallo? • ¿Qué comentarios se recibieron de los equipos

operador en relación con el fracaso? • ¿Cuánto tiempo estuvo en la unidad de almacenamiento o sentados sin hace r nada antes de la

¿comenzando? • ¿Cuáles fueron las condiciones de almacenamiento? Eran los calentadores

energizado? • ¿Era la resistencia de aislamiento a prueba antes de poner el

del motor en servicio? • ¿Se utilizaron procedimientos de lubricación corr ectos?

Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) de


ESTRÉS TERMAL Las averías debidas a la tensión térmica son generalmente fáciles de

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identificar debido a la aparición del rotor. El último causa de la falla, sin embargo, puede ser bastante difícil de precisar. La tensión térmica se compone de seis tensiones básicas que incluir: • Sobrecarga térmica. • desequilibrio térmico. • La pérdida

excesiva del rotor.

• Los puntos calientes, las chispas. • Sentido de giro incorrecto. • Rotor bloqueado.

APARIENCIA aparición del rotor suele mostrar signos de calentamiento extremo. Esto puede ir desde azulado aislado causado por calor manchas, para fundir el aluminio, ya sea en el rotor o colgado en el bobinado. (El calor normal de proceso de tratamiento puede causar azulado uniforme de toda la superficie del rotor.) Muchas veces, exceso de temperatura puede ser determinada mediante la observación de la color de las superficies pintadas. signos de estrés térmico incluyen: • sobrecarga térmica-Una amplia decoloración del rotor núcleo y las superficies pintadas. La decoloración del estator barniz o lubricante también pueden estar presentes. • Un desequilibrio-térmica decoloración más localizada en la superficie del rotor, sobre todo en los rotores sin ventilación. • El exceso de pérdidas de rotor -La decoloración del núcleo del rotor así como un mayor deslizamiento del rotor mientras se ejecuta. • Puntos de interés -pequeñas manchas de pintura quemada al azar espaciados en la superficie del rotor y / o decoloración de la material de laminación. Esto también podría indicar un proceso abierto coche rotor. • afinado normalmente acompañada de barras sueltas que

se puede comprobar al golpear con un martillo y un punzón. • Sentido de giro incorrecto -examinar cualquier untado material y / o la superficie de ventiladores de rotor de la dirección de la rotación antes del fallo. • Bloqueado rotor-Normalmente, el rotor será más caliente en el anillos de los extremos o en los conductos de aire que en la superficie de la Laminaciones. CLASE DE FALLO La mayoría de los fracasos mostrarán un patrón desigual a lo largo de la totalidad rotor y pueden ir acompañados de aluminio fundido a partir las ranuras o anillos de extremo. Para limitar las opciones de posible causas, deben tenerse en cuenta los patrones adicionales. rotores bloqueados puede haber aluminio charcos en la parte inferior del devanado mientras que las sobrecargas térmicas, pérdidas excesivas de rotor y incorrectos la rotación tendrá difusión de aluminio alrededor del bobinado o superficies del rotor. En los rotores de barras de cobre, la unión por soldadura fuerte entre las barras y anillo extremo puede derretirse. Por aire por conductos rotores, barras fundidas en las vías aéreas son indicativos de

sobrecalentamiento debido al estancamiento, la falta de acelerar o excesiva frecuencia de arranque. Bares fundieron en los bolsillos de laminación son indicativos de sobrecalentamiento durante el funcionamiento u operación. Los puntos calientes y desequilibrio térmico exhiben típicamente desigual patrones de calentamiento en la superficie del rotor y puede dar lugar a los cambios en la magnitud de vibración en función del tiempo entre frío puesta en marcha y funcionamiento de las condiciones calientes. En los casos graves, rotores que han doblado debido a la térmica la inestabilidad a menudo exhiben un masaje en la superficie del rotor en una área con un correspondiente 360 ° frotis en el estator o en un lado del eje y un 360 ° mancha de la tapa de cojinete o sello de aceite. ROTOR SPARKING Hay varias causas posibles de chispas en el rotor rotores fabricados. Algunos son de carácter no destructivo, y algunos pueden conducir a un fallo del rotor. (Véase la figura 5.) chispas no destructiva puede y probablemente no ocurrirá durante el funcionamiento normal del motor. Tal chispas es rara vez observado debido a su baja intensidad y / o la carcasa del motor prohíbe su observancia. El funcionamiento normal se puede definir como cualquier condición que podría someter el motor a huecos de tensión, fluctuación de la carga, perturbaciones de conmutación, etc. produzcan chispas por lo general No se observa, mientras corre a plena carga. La centrífuga vigente en velocidad a plena carga es generalmente mayor que la electromagnética fuerzas que actúan sobre la barra, debido a la corriente de carga nominal, y tiende a desplazar y sostener la barra radialmente en la ranura. Además, la frecuencia dentro del circuito del rotor es muy baja (igual a la frecuencia de deslizamiento). Este diente de baja frecuencia

Figura 5: Encendido de ROTOR Nota: El rotor se compensó deliberadamente para exponer la provocando con fines ilustrativos. Fotografía de alta velocidad se utilizó. Cortesía de GEC Alsthom

5 - 8 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 5 - Fallos del rotor de la causa raíz Análisis de Fallas ponde a una baja impedancia del circuito jaula del rotor, esencialmente confinar toda la corriente del rotor a la propia jaula. Por lo tanto, aunque es posible, chispas no se observa normalmente durante funcionamiento a plena carga y velocidad. Durante otro lado de la línea de partida, sin embargo, la corriente en la jaula del rotor puede ser de 5 a 7 veces normal. Esta alta corriente combinado con la impedancia de la jaula superior, debido a la frecuencia de la corriente del rotor inicialmente en descomposición de la línea la frecuencia en reposo, que provocará una caída de tensión a lo largo del longitud de la barra de más de 6 veces el normal desarrollo valor. Esta tensión tiende a enviar corriente a través del

Laminaciones. En efecto, durante la puesta en marcha, en realidad hay dos circuitos-uno a través de la barra del rotor, y otro paralelo a través de las laminaciones.

Las fuerzas magnéticas creadas por el alto flujo de corriente durante el arranque causar las barras del rotor a vibrar a una descomposición frecuencia, a partir de la frecuencia de línea, que produce una vigente en la frecuencia de línea doble. Esta vibración tangencial dentro de de los confines de la ranura de rotor provoca interrupciones intermitentes del flujo de corriente entre las barras y diversos porciones de las láminas con la formación de arco visible resultante. Los procesos de diseño y fabricación del rotor incluyen medidas destinadas a reducir la formación de chispas. Sin embargo, el material y tolerancias de fabricación, junto con los efectos de la expansión térmica diferencial y los ciclos térmicos, se opone cualquier motor de operación "sparkless". incluso idéntica o motores duplicados pueden y van a exhibir niveles diferentes de chispa intensidad, ya que todas las partes que lo componen tienen tolerancias y se reciclan térmicamente durante el funcionamiento. Las chispas observados en el espacio de aire son en realidad muy pequeña partículas de bar y / o núcleo de hierro, calentada hasta la incandescencia por la corriente que pasa a través del límite de hierro-bar. Inicial rebabas y / o partículas de material de la barra de perforación removidos durante la instalación en general, se puede esperar para disminuir después de varios intentos. Sin embargo, las partículas generadas por el intermitente chispas debido al movimiento de barras no disminuirá durante la vida del motor. El breve período de chispas intensificado que puede ocurrir durante el arranque no es perjudicial para la vida del motor. Motores con más de 20 años de funcionamiento han mostrado sólo una ligera ataque químico de las barras del rotor en las zonas de contacto con el núcleo de hierro cuando se desmonta. chispas destructiva puede ocurrir en diversas circunstancias, siendo el más común una barra rota o una defectuosa bar-a-extremo de conexión del anillo. Bares lo general se rompen cerca de donde la barra se conecta a la anillo del extremo. La rotura es precedida por grietas radiales a partir ya sea en la parte superior o inferior de la barra. Aunque sin chispeo causado por la rotura por fatiga de la barra del rotor es generalmente mayor en intensidad que se ha mencionado anteriormente, es todavía difícil de detectar visualmente ya que la mayoría de los recintos de motor a prevenir "Línea de visión" observación visual del espacio de aire. Los métodos comunes de determinar si es chispas causada por rotura de barras o conexiones de anillo final son: • La inspección visual del conjunto del rotor. • Al tocar las barras con un pequeño martillo. Rotura de barras

tienen un sonido sordo, como una campana rota. Para las barras sueltas, toque en un extremo de la barra mientras se siente el extremo opuesto de movimiento. • pulsación de corriente cuando el motor está bajo carga. • Prueba de rotación monofásico. • Prueba de Growler. • Corriente del motor de análisis de la firma.

• El ruido Observado (traqueteo) durante el arranque del ciclo. • El ruido audible cíclico.

Un diseño adecuado, la fabricación y el funcionamiento del motor puede prevenir niveles avanzados de chispas rotor.

ESTRÉS TERMAL De vez en cuando, es necesario reparar el ventilador de refrigeración unido al anillo del extremo del rotor o incluso sustituir el anillo del extremo. Muchos diseños de rotor dependen del ventilador rotor para ayudar a eliminar el calor generado en la jaula del rotor. Esto se hace a través de la conducción desde el rotor para ventilador, a continuación, por la radiación desde el ventilador al aire circundante y luego por convección. Buena superficie de contacto entre el anillo del extremo del rotor y el ventilador es fundamental para ayudar a este proceso. El fracaso para asegurar el contacto y la tensión "completa" entre el anillo del extremo y el ventilador pueden hacer que el rotor se sobrecaliente, lo que podría causar el bobinado y cojinetes se sobrecaliente. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5

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ESTRÉS TERMAL sobrecarga térmica dio lugar a daños graves en la barra caliente punto del rotor y, como se ve aquí, algunas de las barras tienen En realidad derretida. Tenga en cuenta que este rotor t iene un doble jaula. La jaula superior falló, lo que indica que se produjo el error durante el arranque o deslizamiento excesivo. barras del rotor de aluminio han comenzado la fusión en este térmicamente rotor sobrecargado. El fallo se produjo en el centro de aire conducto que es la parte más caliente del rotor. Desde el fracaso producido en el conducto de ventilación, es probable que se llevó a cabo durante una parada condición. Se ha superado el límite térmico del material de soldadura en la jaula superior durante el arranque. Esto hizo que la parte superior jaula se convierta en un circuito abierto. Este es un ejemplo clásico de un sobrecalentamiento excesivo del carga. Aunque este rotor se sometió a extrema térmica el estrés, la causa puede haber sido la pérdida de espacio de aire.

De 5 - 10 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 5 - Fallos del rotor de la causa raíz Análisis de Fallas

ESTRÉS TERMAL Este rotor parece tener recalentado; Sin embargo, la inspección del estator muestra que el daño térmico fue el resultado de un suelo en una sola ranura del estator, mientras que el rotor se estaba convirtiendo. Sin inspeccionar adecuadamente ambas partes, el mal el diagnóstico se podría hacer. El exceso de calor en la jaula del rotor durante el arranque causado el material de soldadura fuerte para fundir causando la separación de la anillos extremos y las barras del rotor. Este rotor se inclinó a temperaturas elevadas e hizo "Ligera" contacto con el estator. Tenga en cuenta que el

placa (derecha) separada de las láminas. El bloque de extensión de aluminio soporta la bobina. En esto fotografía, las barras amortisseur levantadas a través del aluminio bloquear. apoyo bloque de aluminio Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-11


ESTRÉS TERMAL El anillo del extremo era el eslabón débil de este rotor y se fundió durante condiciones de arranque graves. Este rotor se destacó más allá de su límite térmico. El anillo del extremo en el extremo opuesto unidad falló porque éste es el extremo caliente de un motor TEFC. El estator también fue recalentado, pero el eslabón más débil era el rotor. Si la sobrecarga fue causado por un puesto, ciclo de aceleración largo o arranques repetidos, entonces ambos anillos extremos habrían recalentado por igual. Esta sobrecarga ocurrió mientras que el motor estaba en marcha bajo carga o no hubo desequilibrio de voltaje significativa. extremo de accionamiento extremo de accionamiento opuesto (extremo del ventilador) Este rotor estaba sobrecargado hasta el punto de que el deslizamiento aumentado. El rotor y los devanados dibujaron elevada durante un tiempo suficientemente largo tanto sobrecalentado. El extremo más caliente de el rotor no primero. El centro del rotor es el punto caliente y el más duro colocar para eliminar el calor. Tras la primera i nspección, el estator y rotor apareció en buenas condiciones. No fue hasta que el centro de servicio retira el rotor que el daño era encontró.


esfuerzo dinámico Con unas pocas excepciones, fallas de tensión dinámica en general originados con las fuerzas externas al motor. Destaca de esta la naturaleza debe ser identificado y corregido o bien representaron en el diseño del sistema de motor en caso de repetidos fracasos son ser eliminado. esfuerzo dinámico se compone de seis tensiones básicas que incluir: • Vibration-origina externa o internamente. • rotor flojo bares -origina internamente. • Rotor frotamiento se origina externa o internamente. • transitoria de par origina externamente. • La fuerza centrífuga (sobrevelocidad) -originates externamente. • cíclico origina externamente.

APARIENCIA Cíclica, esfuerzos de vibración y par generalmente resultan en ejes rotos y / o cojinetes fallidos. pruebas de velocidad excesiva consiste típicamente en las aspas del ventilador rotos, desplazado núcleo del rotor, alta vibración y el daño o distorsión del eje montado

piezas tales como ventiladores y acoplamientos. El examen de las piezas defectuosas pueden aislar muchas veces la origen de la falla. Como un ejemplo, un fallo de la torsión del eje indica una fuerza opuesta a la dirección normal de rotación. Esto puede apuntar a un servicio de autobús fuera de fase o de reenganche como el origen del fallo. fallas de tensión dinámicos a menudo resultan en daños extensa a todo el motor. Teniendo fallos puede permitir que el rotor en contacto con el estator que resulta en daños en el bobinado. Hacer funcionar pueden dañar todas las partes del motor. Los signos reveladores de esfuerzo dinámico incluyen: • La vibración de Registros de la historia, incluyendo el mantenimiento

y el funcionamiento de la información, así como la frecuencia de aislamiento de y / o cualquier cambio de ángulo de fase. • Núcleo-Un núcleo suelta suelta puede ser localizado por física movimiento en el eje, pero normalmente se identifica por el rápido aumento de la vibración poco después de la puesta en marcha, muchas veces volviendo a la normalidad después de un par de horas de funcionamiento, proporcionada paso inicial en la vibración no era demasiado grave. • Rotor frotamiento Esto, combinado con signos de roce estator, puede

identificar la clase fracaso. al azar del punto frota sobre el rotor y / o estator puede ser oscilaciones durante el arranque. frotaciones cubriendo 360 ° en el rotor puede ser resistente. Punto de roce con el rotor con 360 ° frotación en el estator por lo general indica una inclinación o rotor excéntrico. • transitorios pares-Look de piezas retorcidas, cortados pernos de acoplamiento o la rotura del eje que puede ser dentro o outoffase a la rotación normal. • Overspeeding• cíclicos tensiones -Analizar el patrón de falta de determinación ciclos (alta o baja) al fracaso. • Las fuerzas centrífugas (sobrevelocidad) -Buscar los desaparecidos, doblada o partes tales como las aspas del ventilador de equilibrado cedido, etc. Incluso pintura agrietada puede conducir a la identificación de la el origen del fallo. CLASE DE FALLO A menudo es muy difícil de reconstruir la exacta secuencia de eventos que conducen de nuevo al origen de la falla. Muchos de los errores dinámicos originados con las fuerzas externas a la del motor y no están disponibles para el análisis después de que el motor tiene Sido eliminado. Una inspección detallada de los componentes, acoplamientos, etc es obligatorio. Igualmente importante puede ser una análisis de la historia pasada o las características de funcionamiento de la unidad, así como las conversaciones con los operadores de guardia en el momento de la falla. FUERZA CENTRIFUGA (SOBREVELOCIDAD) Normalmente, un rotor está diseñado para ser capaz de ser oversped con límites de diseño NEMA (20% para motores de 2 polos y 25% para las velocidades más lentas). Para más información, ver

NEMA MG 1-1998, 12,52. Incluso a estas velocidades, la precaución es necesario si la unidad se activa durante esta condición. La razón de esta advertencia es que partes componentes tales como el ajuste de interferencia del rotor de núcleo-a-eje de ahora se requiere que manejar tanto centrífuga, así como las tensiones térmicas. Debería Este ajuste se perderá, a continuación, con la correspondiente alta vibración destructiva resultados podrían ocurrir. Ejemplos de esta condición incluiría la operación del inversor o generadores eólicos. Por supuesto, las fuerzas centrífugas más allá de los límites de velocidad excesiva También necesitará ser evaluada por causar posibles problemas asociado con el anillo o laminación tensiones finales y / o retención de las aspas del ventilador o de equilibrado. Un ejemplo de esto podría ser una válvula de comprobación erróneo o atrapado en una tubería o bomba de pozo profundo, en el que el flujo inverso de líquido hace que el bomba para girar hacia atrás y velocidad excesiva del rotor. tensión cíclica El eje del motor puede ser sometida a tensión cíclica que puede conducir a la rotura por fatiga eventual. estrés cíclico puede ser causada por la aplicación, tales como falta de alineación, aprietan en exceso de cinturones o el tamaño de la polea incorrecto para cargas radiales. Cíclico cargas de esta naturaleza deben ser analizados para asegurarse de seguros se mantienen los límites de funcionamiento. Cualquier elevador de tensión, tal como una cambio en el diámetro del eje, debe ser analizado para reducir al mínimo las concentraciones de esfuerzos. Aliviar el estrés del conjunto de árbol que sean necesarias para asegurar que la soldadura o mecanizado tensiones están dentro de límites aceptables. Cualquiera de estos fracasos se deben a que se refiere el fabricante por lo que un análisis adecuado se puede hacer. Si es posible, los componentes que fallan debe ser devuelto al fabricante o cualificado fracasos metalúrgico, de fatiga como de alta y baja cíclica puede cada uno requiere un arreglo diferente. PARES DE EJE El eje del rotor está diseñado para manejar las fuerzas en exceso de que normalmente se asocian con el motor a plena carga o avería esfuerzo de torsión. Cualquier par por encima de estos niveles es por lo general de corta duración y se refiere como un par transitorio. Transitorio pares comúnmente se producen al iniciar, traslados en autobús o outofreconexiones de fase. También pueden ser generados por choque cargar desde el equipo accionado o por la operación de un inversor fuente de alimentación. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5

Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos del rotor - Sección 5 Por ejemplo, es posible generar pares de torsión de eje que son hasta 20 veces el motor de par a plena carga a través de un estado fuera transferencia de barras de fases. Es importante que el fabricante ser consultados cuando se realizarán las transferencias antes de la del motor en circuito abierto constante de tiempo ha transcurrido. Las aplicaciones que incluyen la carga de choque, como trituradoras, También deben identificarse de manera que puede ser adecuado margen

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diseñada en el rotor. elevados pares de ejes también pueden existir bajo funcionamiento normal condiciones si se produce una resonancia torsional. Esto es especialmente verdadera de rotores de alta velocidad. Los motores pueden acelerar normalmente de manera bastante satisfactoria a través del primer sistema crítico, pero lo hará requerir un análisis adicional en caso de operar en un inversor, donde operación sostenida a distintas velocidades sería posible. Vibración llevado a estas barras de rotor dañadas. barras del rotor debe hacerse la prueba de aflojamiento. Durante la prueba, barras sueltas mostrar pruebas de vibración, mientras que las barras que están apretados mostrar prácticamente no hay signos de vibración. Las barras de rotor rotas en las fotografías anteriormente tienen roto las placas de sujeción y se sale de la ranura.

Y VIBRACIONES barras del rotor SUELTOS Tenga en cuenta las grietas en las barras del rotor en la región donde la espaciadores de conductos de aire se encuentran. Estas grietas fueron causadas por crecimiento térmico no simétrica. Todos los bares estaban sueltos en este rotor de 2 polos. el completo jaula mueve axialmente hasta que el disco de contracción entró en contacto con el ventilador de refrigeración. Tenga en cuenta la falta de pintura en las barras del rotor que muestra hasta qué punto la jaula del rotor ha migrado.

5-14 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 5 - Fallos del rotor de la causa raíz Análisis de Fallas

INCORRECTO GEOMETRÍA rotor y estator (PÉRDIDA DE AIRE GAP) Todas las fotografías de esta página son ejemplos de motores "perder" el espacio de aire mientras se ejecuta. En más de 30 revoluciones por segundo y un peso rotor de varios cientos de libras, una enorme cantidad de energía cinética es disipada en el superficies del rotor y el estator. La cantidad extrema de calor suele causar graves daños en el rotor y / o estator. El estator a la derecha muestra signos de contacto. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-15


FUERZA CENTRIFUGA (SOBREVELOCIDAD) Estos anillos extremos fueron retirados de un motor de bomba vertical de 2 polos que fue impulsado exceso de velocidad (un estimado de 10.000 rpm) cuando la válvula de retención no. La fuerza centrífuga se inclinó sobre las aspas del ventilador hasta que lleguen las vueltas finales estator. La flexión de las aspas del ventilador era más severa que la muestra ya que las aspas del ventilador necesarios para ser enderezado para retirar el rotor de el ánima del estator. Tenga en cuenta que el anillo del extremo de la izquierda (extremo inferior) mostró más la flexión que el anillo del extremo de la derecha (superior fin). Más de calor en la parte inferior del rotor hace que el aluminio en el anillo extremo inferior más susceptibles a la flexión. La fuerza centrífuga debido al exceso de velocidad provocó el levantamiento de estos anillos de extremo. El rotor por encima fue dañado por una válvula de retención defectuosa o dispositivo anti-rotación. este daño también puede ser causada por el rediseño del motor para un mayor velocidad. Este rotor de 4 polos fue sometido a temperaturas extremas

que creó tensión de flexión en las barras del rotor. esto, combinado con la fuerza centrífuga sobre el anillo terminal. El anillo del extremo finalmente agrietada permitiendo fuerza centrífuga para desplazar el anillo de barras del rotor y final.


FUERZA CENTRIFUGA (SOBREVELOCIDAD) Un rotor de 2 polos con los anillos de contracción instalado. El ajuste disco de contracción y el material del anillo de alta resistencia a la tracción son críticos. Una pérdida de ajuste puede ocurrir si el material se cambia o se altera la cantidad de ajuste de interferencia. La concentricidad de las partes tiene que ceder cerca de 100% de contacto entre las dos partes. En lugar de un disco de contracción, se utilizó material de precintado insuficiente (izquierda) que no proporciona suficiente resistencia a la tracción de permanecer en el lugar a la velocidad de funcionamiento. El disco de contracción de acero (derecha) mantendrá un ajuste de interferencia a temperaturas elevadas y velocidad de operacion. Este es un ejemplo de un rotor cuyo anillo de contracción ha sido Un rotor de 2 polos listo para tener instalado el disco de contracción. eliminado debido a una inspección más cercana de la jaula del rotor. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-17


ESTRES MECANICO La causa exacta de este tipo de fallas es a menudo muy difíciles de identificar. La apariencia de la pieza defectuosa es muy similar a fallos debidos a otros factores de estrés. El análisis cuidadoso, Sin embargo, por lo general revelar la evidencia física de un mecánico problema. El estrés mecánico se compone de ocho tensiones básicas. Son: • variaciones de fundición. • laminaciones y / o barras s ueltas. • incorrecta ajuste de eje a central. • Fatiga o parte rotura. • inadecuada geometría del rotor / estator (variación en el espacio de aire). • desvíos significativos. • la práctica montaje incorrecto y / o la resonancia del eje. • El diseño inadecuado o prácticas de fabricación.

APARIENCIA El rotor puede mostrar cualquiera de los patrones mencionados anteriormente (Puntos calientes, manchas, fracturas, movimiento, etc.). Por lo general hay algún tipo de daño físico o movimiento asociado a este tipo de fallo. Los signos reveladores de la tensión mecánica incluyen: • Fundición variaciones Busque intermitente u otra colada

variaciones que podrían impedir que una parte de la adecuada asientos y / o daño de una reparación o desgarro anterior abajo. • flojos laminaciones -Busque rotor suelto o falta

dientes. Rotor presión pila debe impedir una fácil inserción de una navaja de bolsillo entre laminaciones. • incorrecta eje -a-core-ajuste Esto normalmente requiere la eliminación para la medición de tamaño; Sin embargo, busque visual señales de movimiento. • Fatiga o parte de rotura -Look para las piezas que falten como así como cualquier rotura de las partes. Trate de identificar el número de ciclos que se produjeron antes del fallo. • inadecuada geometría -Look entre rotor y estator para frotaciones en un área de la perforación del estator que podría ser causada por un rotor excéntrico. Identificar dimensiones entre la teniendo los centros donde se produjo el problema. • desviaciones-Estos materiales no son fácilmente identificables. Estos pueden incluir la barra del rotor mal o anillo del extremo materiales, barras de conductividad variable, pobre laminación superficie, resistencia, etc. • Rodamientos - desgaste de la opinión o el fracaso de los patrones actuales identificar cualquier fuerzas externas o internas que pueden tener estado presente. Identificar las pistas de bolas, las corrientes del eje, etc., así como la cantidad y el estado del lubricante. CLASE DE FALLO Al igual que con la mayoría de los fallos, es extremadamente importante inspeccione todas las piezas del motor, no sólo el rotor, para determinar la clase fracaso. núcleo del rotor o eje roza son comunes debido al eje del rotor de rotación que se mueve fuera magnética centrar. Inadecuadamente o no se encuentra componentes de motor y / o la falta de alineación de cargas radiales son a menudo la causa de estos fracasos. laminaciones o barras sueltas normalmente producen ruido durante comenzando o correr. El movimiento de estas partes puede conducir a fallo por fatiga, los puntos calientes localizados, la flexión del eje, rotor frota, bobinado o fallos en los cojinetes, etc. fatiga fracaso de los ejes u otros componentes deben ser analizados en cuanto a si de largo o se ha producido el fracaso cíclico a corto plazo. Incluso la aparición de elementos externos tales como grasa el cinturón de las unidades podrían proporcionar una pista sobre el origen del fallo. PROBLEMAS ROTOR CASTING Hay una variedad de problemas asociados con la fundición rotores. En muchos casos, estos defectos tienen poco o ningún impacto en el rendimiento general del motor. El más común de estos defectos es emitir porosidad (huecos) que pueden ocurrir en los anillos de extremo o barras. Menor casos de porosidad causan un aumento en la resistencia del rotor que crea puntos calientes. Esto a su vez aumentará el rotor pérdidas y deslizamiento, mientras que la disminución de la eficiencia del motor. Si el porosidad es lo suficientemente importante como para ser caracterizado como vacíos, a continuación, el rendimiento se ve afectado de manera significativa y la espera la vida del motor se reduce. Espaciadores huecos en los conductos de aire causan un calentamiento excesivo y, eventualmente, puede conducir a abrir rotor

barras. Si no hay conductos de aire, pero parece que hay porosidad en la parte superior de las barras o justo debajo de la laminación puente, el resultado puede ser quemado manchas en el rotor. Una gran cantidad de pesos de equilibrado situada en un punto es un signo seguro de la porosidad y / o asimetría del rotor. Si el eje es recta, la jaula del rotor puede no ser completa y huecos o porosidad pueden estar presentes. Otra posibilidad es que el puente de laminación puede no ser simétrica. Un acercamiento la inspección de la superficie del rotor puede confirmar esto. Ver fotografías de las páginas 5-21 y 5-22. ALUMINIO FRENTE A LA CONSTRUCCIÓN DE COBRE Actualmente, se construyen los rotores de los motores de inducción grandes de aluminio o cobre y sus asociados aleaciones. Es interesante que muchas personas presentan una preferencia para uno o el otro de estos materiales en la construcción de el rotor, cuando es la propia construcción que es importante al considerar la vida del rotor. De hecho, ambos tienen sus ventajas y estén justificadas en función de la específica solicitud. En los últimos años una serie de fabricantes han cambiado de cobre para rotores de aluminio fabricado. Aunque el mayor conductividad del cobre por lo general le da una ligera reducción en pérdidas, esto puede ser superado en gran medida por la óptima disponible en la configuración de las barras de aluminio extrusionado. perfiles extrusionados también están disponibles en cobre, pero son muy caros. Los partidarios de cobre argumentan que el aluminio se funde a 1250 ° F (677 ° C) en comparación con 1980 de cobre ° F (1082 ° C) punto de fusión, y por lo tanto tiene una mayor capacidad de bloqueo. Mientras es verdad, esto no tiene en cuenta que la mayoría de rotores de cobre se sueldan a los anillos de extremo con una aleación de soldadura que se funde a 1100 ° F (593 ° C). Los resultados de un puesto no son menos desastrosa con o bien el material una vez que la temperatura para obtener metal fundido se consigue. Numerosas pruebas han demostrado que el uso de rotores o bien el material puede ser diseñado para exhibir comparable características térmicas, eléctricas y físicas, entre ellas vida fatigada.

5-18 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 5 - Fallos del rotor de la causa raíz Análisis de Fallas El aluminio tiene varias ventajas sobre el cobre, el más evidente de los cuales es el costo. No sólo es más barato por el aluminio libra de cobre, pero un rotor dada requeriría aproximadamente medio tantas libras de aluminio como de cobre. Los motores con características de diseño NEMA C y D por lo general el uso de alta resistencia material de la barra de aleación de cobre. En un estudio doble jaula diseño con características de diseño C (alto par, baja corriente de inserción, y bajo deslizamiento), la jaula superior es generalmente una aleación que tiene un 10% de 25% de conductividad con respecto al cobre. Un motor de Diseño D (alto par, alto deslizamiento y baja corriente de inserción) diseñado para deslizamiento a plena carga de

8% a 13% puede tener barras de rotor de tan bajo como 25% de la conductividad. aleaciones de cobre son a menudo difíciles de adquirir en el tamaño y forma deseada. Bares pueden tener que ser cortado y mecanizar De las existencias de barras. Caro, sí, pero puede ser la única aceptable alternativa. El contenido de la aleación por lo general se puede determinar por una verificación de conductividad. El cobre es típicamente 100% de conductividad, de aluminio es 53% a 55%, y aleaciones son a menudo en el 25% a rango de 35%. La mayoría de los fracasos de la jaula del rotor se deben a la rotura de la barra, y que es más una función de las técnicas de construcción en lugar de los materiales utilizados. Dos tipos típicos de fabricado construcción del rotor se muestran en la Figura 6. La mayoría de las fracturas de la barra de producirse en la interfaz entre la barra de rotor y el anillo del extremo, y se deben a la tensión cíclica de movimiento de barras y / o la expansión térmica del anillo del extremo. La Figura 6A ilustra el tipo de construcción normalmente encontrado con rotores de barras de cobre. El anillo del extremo proporciona sólo una la función de cortocircuito, y algún otro tipo de sujeción núcleo axial está provisto. El rotor de la figura 6B no experimentará bar rotura porque la barra no está expuesto a esfuerzos de flexión. En cualquier caso, el movimiento de la barra dentro de los confines de la ranura puede y va a dar lugar a un fallo por fatiga entre el anillo y bar. bares ilimitados exhibirán una vida de aproximadamente 4000 se inicia. Este movimiento puede ser prácticamente eliminada por la estampación o el bloqueo de las barras del rotor en su lugar. Otra diferencia importante entre los dos tipos de construcción es que durante el arranque o la parada, la barra de cobre método de construcción que se muestra en la Figura 6A hace menos de restringir el movimiento bar durante el calentamiento diferencial, en comparación al anillo extremo unido a la barra de los extremos como se muestra en La Figura 6B. Eje brazos del rotor (arañas) Área de falla probable Fin conector Placa final Reprimición (a través de pernos)

barra del rotor troquel de acero o laminaciones Eje brazos del rotor (arañas) barra del rotor respiraderos troquel de acero o laminaciones conector de extremo (Vertido, fundido o soldado) Área de falla probable

Figura 6: construcción típica FIN DE ANILLO barra de cobre FABRICADOS

Y DISCOS DE ALUMINIO BAR FABRICADOS A. fabricada rotor de barra de cobre B. rotor de barra de aluminio fabricado

Figura 7: EJEMPLO DE ALUMINIO Y rotores de cobre rotores de aluminio fabricadas. Fabricado rotor de barra de cobre. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-19

Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos del rotor - Sección 5 Estampación de barras del rotor A veces es necesario apretar barras del rotor durante el proceso de fabricación o durante la reparación y el mantenimiento. De estampación puede ser utilizada para apretar las barras que han aflojado en servicio y minimizar la propagación de la barra de disparo. Embutido de fondo es un proceso relativamente sencillo que ha estado en utilizar para años. Un cincel romo en un martillo neumático puede ser insertada en una ranura y se utiliza para "difundir" la parte superior de la barra la creación de un mayor ajuste hacia el exterior contra las paredes de la ranura (figura 8). barras del rotor sueltas deben ser estampadas cada 3 "a 8" ( 8 cm de 20 cm), dependiendo de la accesibilidad y la flojedad (Figura 9). Cada barra debe ser estampada en los mismos lugares; cada fila de terminales de prensado debe estar en línea en todo el circunferencia del rotor. Todos los terminales de prensado deben ser de uniforme profundidad y fuerza. Los diferentes fabricantes tienen diferentes filosofías sobre rotor de barra de recalcado. Algunas de esas ideas también han cambiado con la experiencia, por lo que un fabricante utilizando una jaula cerrada diseño hoy puede haber construido rotores con un diseño de la jaula suelta en años anteriores. Esta información se proporciona para ilustrar la complejidad de la pregunta "¿Qué tan apretado debe rotor bares ¿ser?" Un fabricante de terminales de prensado sólo en un extremo de cada barra. Otro de los taladros y puntos de soldadura del punto medio de varios bares para localizar un diseño de la jaula de otro modo suelto. Hay otros que usan una diseño de la jaula suelta, pero el uso de un anillo de centrado entre el eje y endring para prevenir endring y distorsión jaula. Todavía otro en realidad está en juego el paquete de chapas de conducción, laminación bordes en los bares, para evitar el movimiento. (Ver foto fracaso en la página 6-24.) El método preferido es para estampar cada barra de manera uniforme, en a intervalos regulares, para apretar las barras en el rotor. Un fabricante informó en un documento IEEE espera que la vida de un diseño de la jaula era floja 4000 aperturas. FABRICADOS ROTOR disimetría Hay varios problemas asociados con la disimetría rotor. Si las barras del rotor no son de igual longitud, barras más largas pueden En realidad liberarse de los anillos terminales cuando los bares expanda debido a la expansión térmica. Por lo menos, pueden causar un desequilibrio grave. Incluso si las barras son los mismos longitud, si no son "libres" para crecer al mismo ritmo,

puede causar una condición conocida como "rotor inclinándose." Esta condición es inducida térmicamente que el rotor se calienta a su temperatura de funcionamiento normal. Porosidad en el anillo del extremo también puede causar un calentamiento desigual como conexiones de alta resistencia voluntad entre los bares y anillos de extremo. barras del rotor rotos o agrietados son también una forma de disimetría y puede causar un flujo desigual de la corriente o se puede producir puntos calientes de conexión. EL IMPACTO DE ROTOR SKEW La mayoría de los centros de servicio normalmente no tendrán que cambiar o hacer frente a la inclinación de un rotor. Sin embargo, hay algunos casos donde un problema motor o el fracaso se produce por la la selección incorrecta de la eliminación o de asimetría. La excepción a esto puede ser en el caso de reapilado las laminaciones. La interacción entre los dientes de laminación de rotor y estator produce variaciones en la trayectoria de flujo magnético en el motor. La variación camino de flujo se da a conocer por los armónicos de corriente generada. Estos armónicos tienden a producir perdida efectos de par y el ruido eléctrico. Por sesgar el rotor (Figuras 10, 11, 12 y 13), es posible reducir las variaciones de trayectoria de flujo y por lo tanto reducir las magnitudes de los armónicos resultantes. Ser efectivo,

Figura 8: la estampación de barras del rotor barra del rotor antes estampación después de la barra del rotor cincel o punzón es usada para apretarlo en su lugar Ejemplo de un rotor donde se han estampado bares.

Figura 9: swaged ROTOR Este simple vector ilustra la reducción en el motor el par creado por el sesgo barras del rotor. A 45 ° de inclinación produciría fuerzas circunferenciales y axiales iguales. Sin sesgo Con sesgo

Figura 10: fuerzas asociadas CON sesga

De 5 - 20 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 5 - Fallos del rotor de la causa raíz Análisis de Fallas la inclinación debe ser al menos suficiente que los extremos opuestos de una bar rotor son igualmente situado con relación al estator adyacente ranuras. Por lo tanto, el rotor está normalmente sesgado por una ranura. Las ventajas de sesgo no son sin consecuencias. Sesgo causa la pérdida de carga parásita adicional, reduciendo así la eficiencia del motor. El efecto de asimetría es aumentar la tensión entre la barra de rotor y laminaciones. Si las barras están aislados y el aislamiento se deteriora con el tiempo, entonces se pueden producir daños a las barras del rotor y las laminaciones.

Las características de arranque también se ven afectados. sesgando puede reducir el par de arranque y la corriente, pero puede suavizar el par de aceleración mediante la reducción de la dentadura o cúspides. Para el diseñador del motor, existe un compromiso entre la eficiencia y la capacidad de arranque. Cuando deseable, la regla es solamente para sesgar cuando sea necesario y sólo escoger el cantidad óptima. Por lo general sólo el rotor está inclinado. La selección del número de ranuras de rotor y del estator también influye en la necesidad de sesgo y el impacto que tendrá en el rendimiento del motor. Hay una amplia opinión en cuanto a la combinación óptima de ranura, pero como regla general, la mayoría fabricantes han evolucionado hacia el uso de menos de rotor ranuras del estator. Los resultados de sesgo se pueden resumir como: • Una reducción de la fuerza electromotriz en las barras del rotor. • Una disminución de la reactancia de fuga del rotor. • Una distribución no uniforme de flujo axial espacio de aire. • Una reducción de la

probabilidad de problemas de ruido.

• una corriente que tiene un componente circunferencial que

desarrolla una pequeña fuerza axial adicional que impone cargar sobre rodamientos. • Un flujo de entrehierro no uniforme que aumenta núcleo

y

Las pérdidas por dispersión. • Mejora de las características de velocidad / par incluida la eliminación

de bloqueo de par a velocidad cero y en cúspides varias velocidades.

Figura 11: ROTOR OBLICUO CAGE Figura 12: Ejemplo de rotor con BARRAS sesgada Figura 13: OFFSET SKEW Este rotor tiene una construcción única en la que las barras Son rectas pero desplazadas en el centro del rotor. Esto es Equivalente a una inclinación de una mitad de la ranura del rotor. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-21


CASTING VARIACIONES y vacíos Roto el equilibrio de la semilla y el equilibrio de pesos. La porosidad de este anillo extremo debilitó la punta de equilibrio se muestra en la fotografía de abajo. El plumín y sus pesos se separó del anillo extremo, golpear las aspas del ventilador y estaban echado en el bobinado. Una gran concentración de contrapesos en una ubicación es un signo seguro de la disimetría del rotor. Si el eje es recto, la jaula del rotor puede no ser completa y huecos o porosidad puede estar presente. La otra posibilidad es que la laminación puente puede no ser simétrica. Una inspección detallada de la superficie del rotor puede confirmar esto. Equilibrio de la semilla se soltó en el punto más destacado anteriormente.


CASTING VARIACIONES y vacíos Huecos y porosidad pueden ocurrir en cualquier ubicación en un rotor de aluminio fundido incluso en los anillos de extremo, en la superficie y en el parte inferior de la ranura. Los anillos de los extremos anteriores muestran signos de extrema porosidad y vacíos causados por problemas asociados con el proceso de fundición rotor. Los huecos situados en un anillo extremo. Los huecos situados cerca de la superficie del rotor. Este rotor era mecanizada para exponer los huecos. Los huecos situados en la parte inferior de las ranuras. Los huecos situados en la superficie del rotor. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-23


DISEÑO o fabricación POBRES No se despeje fue dejado entre el deflector de aire y el Las aspas del ventilador del rotor. El rotor migró en el eje, causando las aspas del ventilador para golpear el deflector de aire, la destrucción de ambos. Las barras del rotor no eran de la misma longitud. Esto dio como resultado cantidades desiguales de expansión térmica, con el tiempo se rompen las juntas de soldadura fuerte entre las barras del rotor y anillo terminal. Además inspección también mostró una pobre soldadura fuerte evidencia por la aparición de material de soldadura. Este núcleo del rotor, sin que el extremo instalado anillo, ilustra un diseño ideal. Tiene una barra de extensión moderada, todos los bares son iguales y cada barra está apretado en la ranura. Este diseño utiliza barras del rotor largas para que actúe como un ventilador de refrigeración. Sin embargo, la barra de "proyección" era demasiado largo y la flexión fuerza causada por el estrés térmico de las barras y fatigado los llevó a la fractura. Una barra del rotor era demasiado largo y se rompió. Una vez roto, el barra del rotor se vio obligado a la barra adyacente.


DISEÑO o fabricación POBRES Siete bares en este rotor del motor de 6 polos se apostó por las laminaciones. Seis de las barras rotas se destacan en el foto de la izquierda. Esto provocó el aumento térmico restringido de estos bares que finalmente resultó en el patrón de rotura se muestra A la derecha. barras del rotor sueltas deben ser estampadas uniformemente en cada barra, nunca en las laminaciones. laminaciones estampadas o estacadas aumentar las pérdidas de rotor y puede prevenir el movimiento causado por la expansión térmica. La forma característica de la fractura es consistente con la restricción de movimientos y tensiones térmicas. Todos los bares estaban sueltos en este rotor de 2 polos. el completo jaula mueve axialmente hasta que el disco de contracción entró en contacto con el ventilador de refrigeración. Tenga en cuenta la falta de pintura en las barras del rotor

que muestra hasta qué punto la jaula del rotor ha migrado. La extremos del rotor, más arriba, se muelen / indexada a partir de cobre plato. Es fundamental que las juntas de soldadura fuerte sea completa y libre de huecos. Tenga en cuenta las lagunas en la fotografía de abajo. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-25


DISEÑO o fabricación POBRES La jaula del rotor en este rotor de 12 polos era lo suficientemente floja que después de un timbre final fue cortada, la parte restante de la jaula podría ser retirado del núcleo del rotor. Tenga en cuenta que el anillo del extremo que fue cortado está sentado en la parte superior del rotor jaula. Un centro de servicio recibido cinco motores idénticos a partir de una usuario final. Cuatro de los cinco motores tenían malas rotores. El cuatro rotores se apilaron con una presión inadecuada aplicada a las laminaciones. La transferencia de calor desde las barras para las laminaciones a los conductos de aire era muy pobre. Los pobres de apilamiento también creó problemas de equilibrio y el bar-to-end anillo discontinuidades, como se subraya en la fotografía inferior. recalcado indebido de algunas barras del rotor causó la vibración y la corriente de cortocircuito se sobrecaliente las laminaciones.


ESTRÉS AMBIENTAL Los fallos de este tipo se encuentran entre los más fáciles de diagnosticar. Este tipo de estrés resulta de cualquier condición ambiental que pueden afectar la vida de un rotor. Ejemplos de esto incluyen materiales extraños que pueden causar abrasión o obstruir la ventilación caminos, o los productos químicos y la humedad que puede atacar y descomponer los materiales básicos del rotor. Es especialmente importante observar los registros de mantenimiento y alteraciones en el lugar operativo para obtener la historia completa que rodea el fracaso. El estrés ambiental se compone de seis tensiones básicas. Son: • Contaminación. • abrasión. • Particulas foraneas. • La ventilación restringida. • Temperatura ambiente excesiva. • fuerzas externas inusuales.

APARIENCIA Restringida ventilación, debido a los depósitos en los conductos de aire o conductos o excesiva temperatura ambiente, normalmente exhibir un patrón de calentamiento sobre toda la rotor, así como en otras partes del motor. Otros patrones a tener en cuenta incluyen una grabar al agua fuerte sobre las superficies del rotor y / o de aluminio, depósitos de óxido, gubias localizadas tanto en el rotor y la superficie del estator,

"Chorro de arena" superficies y materiales extraños alojados en el devanado. Las muestras indicadoras de estrés ambiental incluyen: • Contaminación-Busque óxido o grabado. • Mire a la abrasión de piezas pulidas o desgastadas. • Identificar Exteriores partículas de cualquier material extraño (por ejemplo,

magnético o no magnético, conductor o no conductor). • La mala ventilación, para buscar obstrucción de vías de aire o

suelta material, así como falta de absorción de sonido deflectores o cubiertas que puedan ser necesarias para proporcionar el enfriamiento requerido. • El exceso de temperatura ambiente -buscar signos de estrés térmico, así como el deterioro del lubricante del cojinete o fuga anormal. CLASE DE FALLO Estos fallos son más a menudo el resultado de la aplicación errónea o mantenimiento inadecuado. Polvo u otros materiales pueden obstruir filtros, conductos de ventilación o conductos de aire que causan en general calentamiento excesivo. motores cerrados se pueden recubrir con una manta de material de prevención de la transferencia de calor y circulación del aire. Productos químicos o la humedad pueden entrar en el motor y atacar a la superficies del rotor. En las unidades con espacios de aire pequeños [hasta .040 "(1 mm)], los rotores puede llegar a ser oxidado al estator interior diámetro. material extraño puede entrar en el rotor, rompiendo el ventilador cuchillas o dañar las superficies del rotor. La corrosión puede también que los pesos de equilibrio a las más flexibles y "cabestrillo" en el bobinado con resultados destructivos estator. ambientes donde duras Existen, algunos rotores pueden ser por inmersión o pintado a proporcionar una protección adicional. El examen de los cojinetes y / o lubricante para térmica deterioro o la contaminación pueden explicar ciertos fallos. Por ejemplo, la adición de incluso un pequeño porcentaje de la humedad en el lubricante reduce significativamente la fatiga capacidad de los cojinetes. Esto puede tener efectos dramáticos en aplicaciones con mucha carga al igual que el uso de incompatibilidad grasas, aceites que reducen la resistencia de la película de aceite.

CONTAMINACIÓN Ambos de estos rotores estaban corroídos. El deterioro de las laminaciones causó el aflojamiento de las barras del rotor. Ahí está el posibilidad de una falla a tierra del estator si partes sueltas de las laminaciones se abrieron de par en el devanado del estator. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-27


TENSIÓN MAGNÉTICA fallas de tensión magnéticos pueden ser obvios o extremadamente difíciles de aislar. Debido a los daños secundarios, cuidado observación es necesario identificar con precisión la última

Causa del fallo. No se deje engañar por confundir la verdadera causa del fracaso con los efectos de la falla. estrés magnética se compone de cinco tensiones básicas. Ellos son: • Rotor resistente. • atracción magnética desigual. • saturación de laminación. • corrientes circulantes. • El ruido y la v ibración electromagnética.

APARIENCIA La evidencia visual de fallos de tensión magnéticos es relativamente limitado. frotaciones del rotor pueden aparecer como una mancha mancha en el rotor diámetro exterior y el diámetro interior del estator, o un punto mancha en el estator diámetro interior junto con un frotis alrededor de la circunferencia completa del rotor. Fallos debidos a tensiones magnéticas en el que el rotor no hizo atacar físicamente el estator por lo general no mostrar ningún patrón visual y sólo pueden ser detectados por medio de mediciones de asociados partes (soportes finales, marcos, ejes, etc.) y el análisis de las fuerzas magnéticas en condiciones reales de operación (funcionamiento tensión, frecuencia, etc.). audible pruebas de estrés magnética es más común. barras del rotor sueltos por lo general presentan ruido o las chispas durante comenzando. También pueden resultar en manchas o barras calientes localizados roturas que se observa fácilmente después del desmontaje. Detección de barras del rotor roto y sin desmontaje es a menudo posible mediante la realización de una única prueba de fase. Esta prueba consiste de la aplicación de tensión monofásica de alrededor de 25% a 50% de la tensión nominal de dos cables del motor. Lentamente gire el rotor con la mano mientras se observa la corriente de línea con una pinza amperímetro. Una barra rota causará una fluctuación de todas las corrientes tiempo que pasa por debajo de un par de polos. La variación en las lecturas de corriente de 3% o más son una indicación de rotura bar. Los signos reveladores de la tensión magnética incluyen: • Rotor-jersey buscar signos de contacto entre el rotor de diámetro exterior y el diámetro interior del estator y / o cualquier sello o eje roza. • Ruido-Esto no está disponible después del fracaso pero la discusión con los operadores pueden eliminar o identificar probablemente origen fracaso. • Vibración-Esto no está disponible después del fracaso pero tenga Asegúrese de revisar la historia, si está disponible. • rotor flojo bares, verificand o barras sueltas con un mazo y ponche, para escuchar un sonido distintivo. • Off magnética centro -Busque un patrón de desgaste en el cara de empuje de los cojinetes de deslizamiento o la pista de bola en bola aspectos. • Saturación de laminaciones -Esto normalmente no es detectable en el rotor a excepción de signos similares a térmica

desequilibrar. • corrientes circulantes -Esto es similar a

los puntos calientes, excepto generalmente cubre un área más grande. Esta condición puede conducir a la inestabilidad de vibración. Examinar los dientes del rotor y tornillos pasantes para detectar signos de decoloración. CLASE DE FALLO pullover Rotor puede o no ir acompañada de contacto físico con el estator. Si se produce el contacto, la primera evidencia puede ser el ruido, la vibración o catastrófica bobinado fracaso. Si no se produce el contacto, la evidencia puede ser limitado al ruido o vibración. Prolongado jersey excesiva dará lugar a alta radial teniendo la carga con una reducción correspondiente de cojinete vida. Cualquier historia de la vida de los rodamientos corto o combinación de fallas en los rodamientos deben ser examinados como un jersey potencial problema. Rotor se raspe debido a la excentricidad típicamente muestran manchas pesada en un área pequeña del rotor de diámetro exterior y alrededor todo el interior del estator. atracción magnética desigual exhibe típicamente un masaje en un área pequeña del estator y alrededor de la totalidad diámetro exterior del rotor. Esto es causado por el eje de rotación que es diferente que el eje magnético del devanado. Las mediciones precisas serían necesarios para detectar esta condición. Saturación y corrientes que circulan darían lugar a pobres rendimiento del motor y podría ser detectado por el fabricante del motor. Ellos están en la mejor posición para aislar problemas de rendimiento. fallas de tensión magnéticos no implique contacto pueden manifestarse a sí mismos como ruido y / o vibración. rotor excéntrico núcleos (en particular rotores de 2 polos) generalmente exhibirán una pulsante latido en la frecuencia de deslizamiento, mientras que los motores de baja velocidad normalmente exhibir vibración. Estas fuerzas magnéticas son fácilmente aislado que cesen inmediatamente después de la retirada del poder. barras de rotor rotas pueden conducir a problemas de vibración, pero, en los casos graves, la barra se levanta fuera de la ranura y hace contacto con el núcleo del estator o de bobinado. Un sonido de confusión en el arranque o bajo carga puede ser el comienzo de barras del rotor sueltas o rotas. efecto electromagnético La acción del flujo de dispersión ranura, creado por la corriente bar, crea esfuerzos electrodinámicos. Estas fuerzas son proporcionales al cuadrado de la intensidad (I 2 ), son unidireccionales y tienden para desplazar la barra radialmente entre la parte superior e inferior de El hueco. Estas fuerzas hacen vibrar la barra al doble de la frecuencia de la corriente del rotor. (Ver Figura 14.) Por lo tanto, producen deflexión (Esfuerzo de flexión) en la barra. Si la desviación es alto Cantidad de desviación de barras Movimiento limitado por la ranura

Figura 14: BAR LA DESVIACIÓN

5-28 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 5 - Fallos del rotor de la causa raíz Análisis de Fallas suficiente, un fallo por fatiga en la barra ocurrirá (Figura 15). Se puede demostrar que la fuerza radial que actúa en la barra de rotor causará una desviación durante el arranque que habría una mayor Que la permitida por el confinamiento normal de la ranura. [Para Típico de 1750 CV, motor de 6 polos, la fuerza se calculó en 78 libras por pulgada de la longitud del núcleo con un no limitado deflexión de 0,017 "(0,4 mm).] Se teoriza que la barra se aplana en el centro De la ranura de modo que la tensión en la unión extrema de conector a barra Es superior a la permitida por la barra de restricción de ranura simple movimiento. PULSADOR MAGNÉTICO Y ROTOR RUB Como se muestra en la Figura 17, el tirón magnético desequilibrado es un potencial problema que puede causar que el rotor se doble y

CUADRO 1: CAUSAS COMUNES DE LAS HUELGAS DE ROTOR BASADAS EN LOS PUNTOS DE CONTACTO Contacto zona Un punto al azar 360 ° 360 ° • El exceso de carga radial en el eje. • No se ha podido rodamiento más

carga radial. • espacio de aire excéntrico. • Caja de cojinete

mecanizada fuera del centro. • Error de bolas con directa carga acoplada. • Eje roto. • ajuste del cojinete severamente desgastada

(Eje o alojamiento). Random 2 suéter Estrictamente rotor durante comenzando. La rigidez del eje no es suficiente para resistir fuerzas magnéticas durante comenzando. 1, 3, 4 Un punto de rotor excéntrico y la eje de rotación del eje es no concéntrica a la interior del estator. 2 2 • rotor excéntrico. • Eje doblado. • muñón de apoyo no es

concéntrica con el rotor.

estator Rotor 1 Aunque no es común, para inspeccionar un núcleo de estator suelto. 2 Si hay algo en la historia del motor indica que el problema empezó de repente, mira, ya sea para sobretensión o una Dentro del núcleo del rotor. 3 Si el motor es un poste 2, se podría operando a un voltaje excesivo. Compruebe si hay cambios recientes en el transformador, etc. 4 operar el motor de un motor con el contacto al azar-estator-rotor que podría eventualmente dar lugar a una apariencia de 360 ° en contacto de ambas partes. Nota: falla del rodamiento grave puede causar cualquiera de las combinaciones anteriores. Máquinas verticales con cojinetes de empuje: empuje momentáneo pueden resultar en al azar 360 ° contacto del rotor y Estator en el extremo del cojinete de empuje solamente. Los métodos de detección • Ruido al arrancar (tapa del rotor). • Vibración durante el arranque, en múltiples frecuencias aleatorias. • Revise el eje de flexión usando un analizador de vibraciones con una luz est roboscópica.

FIGURA 15: CAUSA DE DAÑO POR efecto electromagnético Este rotor muestra evidencia de resonancia magnética Que hizo que las barras se aflojaran y vibraran. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-29

Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos del rotor - Sección 5 golpear al devanado del estator. La fuerza magnética que actúa desviar el eje se resistió solamente por la rigidez de la eje. Las cosas tales como la excentricidad, el peso del rotor, teniendo El desgaste y la alineación de la máquina afectan a la geometría del entrehierro. (Ver Tabla 1.) La atracción magnética varía con el cuadrado de la diferencia En el entrehierro (Figura 17). Las fuerzas magnéticas que actúan sobre el rotor se resistió solamente por la rigidez del eje. Cuanto más el eje está desviado, mayor es su resistencia a ser doblado promover. En un buen diseño, la rigidez del eje es más de Adecuada para resistir las fuerzas de flexión de un aire imperfecto brecha. Los diseñadores de motores atacan este problema fijando límites La cantidad aceptable de excentricidad del entrehierro. Esto suele ser 10% de la diferencia media del aire. El tamaño del eje se selecciona, Basado en su capacidad de resistir (rigidez del eje) estas flexiones efectivo. El potencial para el pulóver del rotor se puede describir como Una función del entrehierro, concentricidad, longitud de la pila, entrehierro Densidad de flujo y circuitos de bobinado del estator. La probabilidad de que el rotor Pullover suele ser mayor durante el ciclo de arranque cuando Los amperios-vueltas son también más grandes. Si el rotor golpea el Estator, por lo general se puede escuchar. Dependiendo de la cantidad de

Contacto, puede o no puede dar lugar a daños al rotor y / o partes del estator. Una inspección de las piezas es la mejor manera de confirme que existe esta condición y de su gravedad. los La forma más común de corregir el jersey de motor es mejorar La geometría del hueco de aire centrando el rotor dentro del estator aburrir. Se ha demostrado a lo largo de los años que Los circuitos multiparalelos pueden reducir la tendencia del rotor pull-over. En las máquinas donde jersey es un problema potencial, conexiones de un solo circuito debe ser evitado. Vea las fotografías en la página 5-14. Ruido electromagnético y vibración Además de los problemas pullover, la excentricidad espacio de aire puede Causar problemas de ruido y / o vibración. La fuerza radial Producidos por los armónicos del estator se combinan con los producido por los armónicos de rotor que a su vez pueden crear Ruido electromagnético y / o vibración. Rotor diámetro exterior estator diámetro interno Entrehierro XNX

Figura 17: FUERZAS MAGNÉTICAS CENTRADORAS Y GAP DE AIRE cuando se inició al otro lado de la línea, una rotor puede venir en contacto con El estator durante aceleración, incluso si la estadística o - para - rotor geometría es aceptable. Nota la característica frotación en el centro Del rotor. los fuerzas magnéticas que actúa sobre el aire brecha varían como el cuadrado de la relación del espacio de aire diferencia. Si la relación es: Fuerza en x es: x y 2x x y 3x x y 4x 4 veces más fuerte 9 veces más fuerte 16 veces más fuerte

FIGURA 16: GAPA DE AIRE

Esta fotografía muestra el espacio de aire entre el estator El diámetro interior y el diámetro exterior del rotor. para ilustrativos propósitos, el tamaño del espacio de aire ha sido exagerado. Hay cuatro tipos básicos de excentricidades de entrehierro que son: • El diámetro exterior del rotor es excéntrico al eje de rotación. • El taladro del estator es excéntrico. • El rotor y el estator son redondos, pero no son concéntricas. • El rotor y el eje son redondos, pero no tienen el mismo

eje de rotación. Estas condiciones pueden o no causar una Cantidad de ruido electromagnético o vibración. El ruido en a plena carga es generalmente más alta que la que se produce cuando no hay carga. 0 0 10 20 30 40 50 60 2 4 6 8 10 12 14 Excentricidad (Porcentaje de la brecha nominal) dBa aumento en el nivel de banda magnética

FIGURA 18: POR CIENTO ECCENTRICITY VS. AUMENTO EN NIVEL DE RUIDO (CAMPO MAGNÉTICO) Cortesía de John Courtin


FATIGA O PARTE DE ROTURA Las palas del ventilador del rotor se fracturaron por encima de las Las grietas y las vibraciones resultantes de la fatiga aluminio. Esta barra suelta fue expuesta debido a vibraciones severas Inducida durante un ciclo de arranque prolongado. La vibración debida a las excentricidades variará generalmente como una función Del voltaje del terminal. John Courtin, en su papel en el efecto del aire

Excentricidad brecha en el motor de nivel de sonido, realizó una serie de pruebas en motores NEMA de tamaño de goteras abierto y desarrollado la curva de la figura 18 que muestra la relación entre

FATIGA O PARTE DE ROTURA Excentricidad y ruido del entrehierro. A pesar de que los números específicos no son totalmente representativos de todos los motores, lo hace Ilustran la magnitud del problema. Diferencia de aire severa excentricidad (más de 25%) típicamente contribuir a 2 3 dBa al nivel de ruido total de la máquina. Los dientes del rotor fracturados en la raíz debido a resonancia y Fueron lanzados hacia fuera en el estator, causando un fallo de tierra. barra del rotor rota se arqueó y eventualmente erosionado el rotor

Hasta que fracturaron. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-31


ESTRÉS RESIDUAL Las tensiones residuales pueden estar presentes en cualquier Normalmente no perjudiciales para el rotor, siempre que no Causar cualquier cambio significativo en la geometría del rotor. Las tensiones residuales incluyen: • Concentraciones de estrés. • tensión en la jaula desigual.

APARIENCIA Los signos reveladores de tensiones residuales incluyen: • Estrés concentraciones-Normalmente, no hay afuera signos, sino partes pueden presentar cambios en la geometría De frío a caliente. En aquellos casos en los que hay pruebas Anomalías superficiales, registrar la ubicación para permitir Análisis y obtener un historial de vibraciones. • Estrés desigual de la barra: la geometría cambia de frío a

caliente debido a los procesos de fabricación. A veces el la geometría puede responder a frío o caliente térmica choque. CLASE DE FALLO La mayoría de las tensiones residuales más comunes son el resultado de Fundición, soldadura, apilado y mecanizado. en mayor Motores, es una práctica común al esfuerzo de aliviar el eje del rotor antes del mecanizado final. Algunos fabricantes han intentado el estrés el alivio para reducir la tensión residual jaula del rotor. Si alguno de estos tensiones resultan en un cambio en la geometría del rotor, se Suele tener lugar durante la transición entre el reposo y el pleno Condiciones térmicas de carga, y puede causar problemas de vibración que no pasarían desapercibidas cuando se ejecuta en vacío. En máquinas de alta velocidad, la mayoría de los Medios para el equilibrado refinado que permite el equilibrio en caliente si necesario. Como en el caso del estrés térmico, problemas de esta naturaleza debe ser devuelto al fabricante del motor.

ESTRÉS RESIDUAL Muchos rotores grandes tienen arañas que están soldadas a la eje. Si no se hace correctamente, se puede Y hacer que el eje se rompa. Las arañas deben No se suelde en los extremos como se muestra arriba. Esta voluntad Intensificar los tirantes de tensión. Los ejes de este tamaño suelen liberado de tensiones (véase la fotografía en la parte inferior derecha) con el fin Para minimizar las elevaciones de tensión causadas por la Arañas al eje. El incumplimiento de estas indicaciones puede causar fracturas. alivio de tensión vibratorio es un método de eliminación de tensiones una eje. Otro método sería la de aliviar el estrés térmico.

Este eje no se suelda en los extremos de las arañas. Por No hacer esto, los elevadores de tensión que muestra la fotografía A la izquierda se eliminan.


ESTRÉS DIVERSO Las fallas de este tipo no caen fácilmente en categorías. Presentan características de cada uno de los previamente definido tensiones y debe ser examinado cuidadosamente para aislar la causa principal del fracaso. El esfuerzo diverso se compone de seis tensiones básicas: • Aplicación errónea. • Efectos de la prác tica del diseño. • Variaciones de fabricación. • El mantenimiento inadecuado. • Operación incorrecta. • Montaje incorrecto.

APARIENCIA Todo, parte o ninguno de los patrones antes mencionados pueden Estar presente en esta categoría. También pueden existir nuevos patrones que Podría identificar el origen del fallo. Los signos reveladores de estrés misceláneo incluyen: • Aplicación incorrecta: busque los cojinetes

empuje descendente pero que son operados con poca carga o empuje hacia arriba, Viscosidad incorrecta del lubricante, desalineación incorrecta Montaje, etc. • Efecto de la práctica de diseño: busque señales como

proporcionando silphos soldadura de aleación cuando son vapores de azufre Presente o insuficiente. • Variaciones de fabricación: busque una geometría

Componentes tales como soportes, taladros de cojinetes, etc. • Un mantenimiento inadecuado, operación inadecuada e impropia

montaje no son normalmente distinguibles por apariencia. CLASE DE FALLO Dependiendo de la causa específica, diferentes clases de el fracaso puede haber ocurrido. Inadecuada, excesiva o inadecuada mantenimiento puede provocar un sobrecalentamiento o que llevan fracaso. Una aplicación errónea y un funcionamiento incorrecto pueden Fallas térmicas o partes rotas. Sistema deficiente o motor Prácticas de diseño pueden resultar en una gama de operaciones Rendimiento a un fallo catastrófico. El fabricante del motor está normalmente en la mejor posición para Analizar estos fallos ya que conocen las capacidades y Diseño de su equipo. Para hacer un análisis, es necesario documentar Secuencia exacta de operación para identificar el fallo origen.

Este tipo de análisis se realizó en un motor de 2 polos Con un devanado fallido, un núcleo de rotor excesivo y frotaciones de eje, Los cojinetes fallados y un taladro de ventilador girado en la unidad opuesta fin. Este motor se encuentra en un control remoto desatendido estación de bombeo y fue retirado de la línea de tierra Protección contra fallos. Había funcionado con éxito durante más de Nueve meses antes del fallo. Aunque casi todos los componentes fallado, se encontró que el origen de la falta de una defectuosa la válvula de retención. Los resultados del análisis de apoyo a esta conclusión. • El eje en la ubicación del ventilador dañado, así como

La ubicación del ventilador del extremo de accionamiento, mostró que todas tolerancia. • Ambas palas fans mostraron una ligera inclinación que era

Duplicado por un exceso de velocidad de un nuevo ventilador a aproximadamente 5000 rpm. • La boquilla de plástico en el deflector de aire utilizado para presurizar

el rodamiento del eje del frente estaba manchado opuesta A la dirección normal de rotación. Se llegó a la conclusión de que la estación de bombeo La válvula de retención había funcionado incorrectamente, haciendo que la unidad supere la velocidad en la dirección inversa, mientras que desenergizados. Esto dio como resultado El ventilador del lado opuesto de la unidad que pierde su ajuste y que viaja abajo El eje, haciendo contacto con la boquilla del deflector de aire. los La próxima vez que se arranque la unidad, el agujero del ventilador dirección de rotación provocando un calentamiento localizado, y en última instancia un fallo del cojinete. El rotor caído frotó el Estator resultando en un fallo del devanado. Para evitar la recurrencia, se sugirió que el cheque Válvula antes de reemplazar el motor.

ESTRÉS DIVERSO Este rotor fue equilibrado por la adición de un gran Peso de equilibrado soldado a la placa de sujeción del rotor. Al soldar a un rotor, debe tenerse cuidado de añadir Peso, donde no causará distorsión, y sólo a las partes Que son lo suficientemente sustanciales para resistir la flexión. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 5-33


ESTRÉS DIVERSO Pérdida del ajuste entre el núcleo del rotor y el eje puede ocurrir para los siguientes razones, incluyendo ataques indebidos por el diseño o la tolerancia, Una excesiva expansión térmica, un mecanizado inadecuado eje, se supera la capacidad de la tensión circunferencial de las laminaciones así como la eliminación del eje que resulta en una "Corte" de ajuste. Las dos fotografías de arriba son ejemplos de ejes de araña. Las arañas en el eje a la izquierda Eran menores de tamaño. Cuando se requiere transferir el par bajo

Carga, el eje se deslizó dentro del núcleo del rotor. El anillo retráctil se movió axialmente debido a un mal diseño o proceso de fabricación.


CASOS ESPECIALES EN de inducción de rotor PRUEBAS Hay un par de variaciones inusuales a la inducción Motor que puede alarmar al probador si se encuentra. (Ver Figuras 19 y 20.) Es probable que estos se muestren cuando un rotor Está siendo probado usando un growler (o probador de núcleo) con papel de imágenes, una hoja de sierra o limaduras de h ierro. En cada caso, hay una desviación de la pauta normal de uniformlyspaced barras del rotor. En lugar de sesgar las barras del rotor, al menos un fabricante opta para construir un rotor con un paso en el punto medio del rotor. Las barras del rotor aparecen al paso en ese punto, de modo que mientras que cada de los dos extremos aparecen recta, que se indexan medio de un bar Espacio aparte Los efectos sobre la reducción del ruido son similares beneficios de una posición oblicua. El rotor de inducción síncrono está construido De inducción convencional, excepto que los polos del rotor Creado interrumpiendo la jaula del rotor. Un rotor de 4 polos se Tienen cuatro interrupciones grandes, un rotor de 6 polos tendrá seis Interrupciones, etc. (Vea la Figura 20.) La imagen que se ve al usar El papel de imagen magnética se parece a un gran Barras son visibles. La clave está en la simetría de los polos. En General, el motor de inducción síncrono tendrá La mitad a dos tercios de la capacidad de potencia de un Motor de inducción del mismo tamaño. El rotor de histéresis no utiliza jaula. Normalmente, este rotor es Construido de segmentos de acero endurecido apilados. Esta da la apariencia de un cilindro sólido de acero. Flujo desde El campo del estator giratorio pasa a través del rotor. Resistencia Al campo de flujo giratorio gira el rotor. Las pérdidas son mucho Mayor que con un rotor de inducción comparable. El fuerte Resistencia a los cambios del polo magnético bloquea el rotor en Velocidad sincrónica. Rara vez se ven otros Las calificaciones muy pequeñas.

FIGURA 20: EJEMPLO DE UN SINCRONO de inducción de rotor

CONCLUSIÓN Cabe señalar que no se mencionaron los efectos Del envejecimiento térmico o residual de los fallos del rotor. Esto puede ser explicado como sigue: A menos que la temperatura de funcionamiento sea extremadamente Se trata de un rotor de inducción síncrono de 4 polos. los

Imagen que se ve cuando se utiliza papel de imagen magnética Parece una gran mancha donde no hay barras visibles Este rotor tiene una construcción única en la que las barras Son rectas pero desplazadas en el centro del rotor. Esto es Equivalente a una inclinación de una mitad de la ranura del rotor.

Figura 19: OFFSET SKEW El efecto normal del envejecimiento térmico es hacer que los materiales del rotor vulnerables a otros factores que influyen y tensiones que Realmente producir el fracaso. Una vez que el rotor ha perdido su integridad física, que ya no resistir la dinámica normal de, Magnéticos, mecánicos y ambientales. Si alguno de Las tensiones básicas se vuelven suficientemente graves, Ocurren independientemente de la cantidad de envejecimiento térmico. Este tipo Del fracaso se identifica normalmente por cambios lentos a largo plazo En vibraciones y muchas veces puede ser controlado por Térmicamente el rotor. Debido a la naturaleza destructiva de la mayoría de las fallas, no es fácil y es a veces imposible, determinar la primaria Causa del fallo. Por un proceso de eliminación, se puede Asegurarse de identificar adecuadamente la causa más probable de fracaso. Un proceso de eliminación es la clave: Analizar el fracaso Patrón y clase, observando la apariencia general del rotor, la identificación de las condiciones de funcionamiento en el momento del fallo y Estudiando la historia pasada del motor y la aplicación. Si se omite cualquiera de estos pasos, sería fácil llegar En una conclusión falsa. Por lo tanto, la acción requerida podría no Y futuros fallos de la misma clase seguramente ocurrir. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6

-1

Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6

6 Fallas mecánicas Resumen de la sección Página Introducción a fallas mecánicas .............................................. .................................................. .................. 6-3

El sistema de refrigeración del motor .............................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-3 Conductos de aire ................................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-5 Sistemas de refrigeración inusuales ............................................... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-6 Ventiladores de refrigeración ................................................ .................................................. ............................................ 6-6 Importancia del posicionamiento del ventilador y del sentido de giro .......................................... 6-8 Deflectores de aire ................................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-8 Bobinados cortocircuito con deflectores de aire ............................................. .................................................. ...... 6-9 Deflectores de aire internos ............................................... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-9 Deflectores de aire de dos piezas ...................................... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 610 Deflectores de aire sueltos o ruidosos ............................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-10 Deflectores de aire dañados ............................................... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org ................... 6-10 Consideraciones Especiales ................................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org ................... 6-10 Fotografías de los fallos de los ventiladores de refrigeración ............................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-11 Cajas de conexiones del motor ............................................... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-14 Explosiones de la caja de terminales del motor .............................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-14 Ejemplo de una explosión en la caja de bornes ............................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-15 Aumento de la presión interna debido a fallos ............................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-15 Presión de ruptura de la caja de bornes .............................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-15 La caja de conexiones conexiones con aislamiento ............................................. ........................................... 6-16 Cajas de conexiones grandes ............................................... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-16 Soportes para cables ................................................ .................................................. 6-16 Sellado y drenaje adecuados .............................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 616 Recomendaciones ................................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-16 Fotografías de averías de la caja de terminales del motor ............................................ 6-18 Dispositivos de elevación ................................................ Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6 a 19

6 - 2 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 6 - Los fallos mecánicos del análisis de causa Fracaso

Montaje y alineación ............................................... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6 a 22 Problemas asociados con el centrado magnético ............................................. 6-24 Efectos de centrado magnético en los motores de inducción de cojinetes de cojinetes .......................................... ................... 6-24 Problemas de carga sobrecargados ............................................... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-26 Fotografías de fallos de desalineación .............................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-27 Guía para la alineación del motor .............................................. Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-31 Fallos mecánicos diversos ............................................... Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org 6-32 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6

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Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 Sobrecarga térmica ................................................ 6-8 Vibración y del rotor suelta bares ............................ 6-12 Geometría incorrecta del rotor a estator ...................... 6-13 La fuerza centrífuga (sobrevelocidad) ............................. 6-14 Variaciones y vacíos de colada .............................. 6-20

FOTOGRAFÍAS DE FALLAS MECÁNICAS Y DAÑOS diseño inadecuado o mala mano de obra ............... 6-22 La contaminación ................................................. ... 6-25 Fatiga o rotura parcial .................................... 6-29 Estrés residual ................................................ ... 6-30 Restricciones diversas .......................................... 6-31

INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA FALLAS Las secciones anteriores de este libro se han centrado en el Diversas tensiones y cómo influyen en el estator, el rotor, cojinetes y el eje. A pesar de que las partes mecánicas están influenciadas por una variedad de tensiones, no se hizo ningún intento de separar o Categorizar las fallas por estas tensiones. La categorización de las partes mecánicas es algo arbitrario. Se agrupan por conveniencia de la siguiente manera: • Motor de refrigeración del sistema -Fans, deflectores de aire, conductos de aire Espaciadores, cribado y deflectores. • Cajas de terminales de motor: caja, cables, distanciadores,

Conectores. • Dispositivos de elevación. • Montaje y alineación. • Estructura mecánica-Bastidor, pies, soportes, cojinetes

Gorras y otros artículos mecánicos diversos.

El sistema motor ENFRIAMIENTO Un sistema de refrigeración que funciona correctamente es un elemento El funcionamiento exitoso de un motor eléctrico. Al igual que el

elementos principales del motor, es susceptible a los daños y Debe mantenerse. Esta sección ayudará a aclarar cómo funcionamiento de los sistemas y lo que puede ir mal y causar daños a otras partes del motor. La página 6-3 proporciona ejemplos de motores con Sistemas de enfriamiento. En todos estos ejemplos, los elementos principales del sistema de refrigeración son los ventiladores, pantallas, deflectores, Cojines y superficies de motor que dirigen el flujo de aire A través de la trayectoria de calor que es impulsada por la conducción, la radiación y convección. En la mayoría de los casos, el aire ambiente es el común denominador para los sistemas de refrigeración. Si la temperatura ambiente, la cantidad De aire (u otro medio de enfriamiento) o la calidad del aire varía Más allá de los límites previstos, el aumento de la Temperatura del motor puede causar daños o acortar su esperanza de vida. Si la capacidad del motor para irradiar el calor su superficie se reduce, entonces el proceso de convección asociada con el aire ambiente será ineficaz independientemente de La cantidad de aire que se mueve a través o sobre el motor. Contaminación de las superficies de motor, incluyendo el rotor, el estator, Marco y campanas de extremo, puede hacer que el motor r etenga "atrapado" Pérdidas en forma de calor. Al analizar la efectividad del enfriamiento del motor Sistema es necesario examinar el área que rodea al Restricción del aire de admisión debido A estructuras demasiado cercanas Al motor. Restricción de la ingesta Aire debido a estructuras Estar demasiado cerca de el motor. Restricción de la ingesta Aire debido a estructuras Estar demasiado cerca de el motor. la restricción de las aire de escape. El calor de los equipos En la entrada de aire. Calor de los motores equipo es Dibujado en el toma de aire. Recirculación. Recirculación. Calor de los motores equipo se sobrecalienta Cojinete extremo de accionamiento.

Motores horizontales de dripproof abierto totalmente cerrado, motores horizontales refrigerados por ventilador Motores verticales

FIGURA 1: FACTORES QUE INFLUYEN AIRE REFRIGERANTE Motor, ya que es con frecuencia la fuente primaria de la refrigeración aire. Cualquier cosa que reduzca el volumen requerido de ingesta o


EJEMPLOS DE CAJAS DE MOTOR y sistemas de refrigeración driproof abierto (ODP) Totalmente cerrado, el motor refrigerado por ventilador (TEFC) Modificado driproof abierto (ODP) Tiempo protegido I (WPI) El tiempo protegido II (WPII) de goteras abierto (ODP) Tiempo protegido I (WPI) Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6

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Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 El aire de escape del motor causará normalmente que el motor Sobrecalentamiento y puede causar daños graves. Recirculación También puede ser un problema. Esto sucede cuando no hay Suficiente espacio para que el motor expulse correctamente el aire de escape Y es atraído hacia atrás en el motor antes de que el aire haya tenido un oportunidad de enfriarse a temperatura ambiente (Figura 2). La Figura 1 muestra ejemplos de condiciones que pueden desfavorablemente afectar a la calidad y cantidad de aire de refrigeración. Cuando la fuente primaria de refrigeración es suministrada por un forzada de aire o de agua, que también puede ser problemático si el Volumen es reducido, la temperatura es demasiado alta o Refrigerante está contaminado. El daño térmico al motor causado por refrigeración no siempre es evidente. El estator, rotor y el cojinete todos los sistemas se pueden dañar de esta condición. Sin embargo, corriente excesiva también puede causar daños similares a éstos Mismos componentes. En algunos casos, la lubricación incorrecta Pueden causar patrones de sobrecalentamiento similares en Sistema de cojinetes. El punto clave es no pasar por alto este Posibilidad al realizar un análisis de fallas de causa raíz. Ser Asegúrese de confirmar la altitud en la que opera el motor. CONDUCTOS DE AIRE El sistema de ventilación del núcleo del rotor y del estator proporciona la De refrigeración para motores que intercambian aire ambiente externo Con aire caliente interno disipado en el motor (Figura 3). Las restricciones en este sistema, también conocidas como conductos de aire, pueden

FIGURA 2: INFLUENCIA DE EQUIPO DE TEMPERATURA DEL MOTOR Este motor está montado tan cerca del compresor Que la temperatura del aire ambiente por debajo de la Motor y rodeando inmediatamente al motor, es Más alto que el aire ambiente en otras partes de la instalación. Esta el aire caliente se introduce en las entradas de aire del motor elevando su Temperatura de funcionamiento.

FIGURA 3: Ejemplos de ventilación a través CAJAS DE MOTOR Obstaculizar la eficacia del sistema de refrigeración y Calentamiento del motor. Si los ventiladores, los dedos, los espaciadores, los dientes, Deflectores o placas de sujeción utilizadas para dirigir la También pueden causar graves daños a los devanados y cojinetes. Ocasionalmente, un suelo severo, especialmente uno causado por Grandes transitorios, pueden causar daños a las laminaciones donde se fijan los conductos de ventilación. Una vibración excesiva puede hacer que algunas de estas Fatiga y rotura. Esto puede suceder a los dientes de laminación, Que a su vez puede causar bloqueo o daños. Motores con ciclos de trabajo que requieren arranques frecuentes o prolongadas acelerar tiempo son particularmente susceptibles a este tipo de daño. Las rejillas de ventilación también pueden bloquearse tratamiento de barniz de ciclos o la aplicación de material con -excesivamente alta viscosidad. Los conductos de aire también pueden obstruirse por un polvo fino, tales Como cemento o pulpa, estirada en los pasos de enfriamiento por el Ventiladores de refrigeración del motor. Este polvo fino se acumula con el tiempo Reduciendo el flujo de aire a través del motor (Figura 4). El lubricante también se puede extraer de las cavidades Los conductos de aire que crean flujo de aire restringido. Esta obstrucción de los conductos de aire hace que el motor funcione

6 - 6 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 6 - Los fallos mecánicos del análisis de causa Fracaso 10 0 1 hora 2 horas 3 horas 4 horas 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sucio devanado Limpiar devanado Tiempo de carga completa °•aumento de la temperatura C

Figura 5: EFECTOS DE obstruidos los conductos de aire de la temperatura del motor en funcionamiento Las restricciones que impiden el flujo de aire de refrigeración a través del motor son muy comunes en aplicaciones en las que significativa cantidades de materias extrañas (suciedad, fibras, materiales de proceso, pelusa, polvo) están presentes. El estator de arriba es de un poste 4, abierto

prueba de goteo del motor desde una aplicación de fábrica de papel. La pulpa envasado en el estator causó que el motor funcione casi 30 °•C más caliente de lo normal. Esto causaría una reducción en la vida de aislamiento térmico de 20.000 horas a 2.500 horas. temperatura aumente drásticamente y la vida térmica de el aislamiento que se reduce significativamente. (Véase la figura 5.) La temperatura de funcionamiento del sistema de cojinete también puede Ser afectado. Para obtener más información, consulte el material sobre el medio ambiente el estrés se encuentra en la Sección 3 de este libro. SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO INSOLITO Hay una serie de sistemas de refrigeración que no se basan en el ventilador del motor para dibujar el aire ambiente directamente desde el motor de ambiente inmediato. En cambio, un medio de refrigeración tal como aire, un gas o un fluido puede ser utilizado. Puede ser situado cerca de la motor o en una ubicación remota. Independientemente del tipo de refrigerante o su ubicación, el la calidad y la cantidad de este refrigerante se deben comprobar cada vez que se sospecha que el sistema de refrigeración puede ser contribuyendo a un problema térmico o contaminación. La siguiente es una lista parcial de tales sistemas que son asociado con motores definido de propósito. • Aire sobre: El motor se basa en el aire ambiente dibujado sobre el marco por un ventilador externo u otra fuente de aire. • El tubo de ventilación: de aire de refrigeración externo se entrega al motor

a través de un sistema de tuberías / ventilación. • aire forzado: El motor es enfriado por un pequeño motor del ventilador

unido al motor que dirige aire de refrigeración sobre y en el motor. • enfriados por aire: El motor utiliza un intercambiador de calor aire -aire

unido al motor para eliminar el calor. • refrigerado por agua: El motor utiliza un calor aire -agua

intercambiador unido al motor para eliminar el calor. Otro fluidos de enfriamiento se pueden utilizar en lugar de agua. • sumergible / criogénico / hermética: El estator y / o rotor

son enfriados por un por lo general el mismo fluido de fluido, que pasa a través de la bomba o compresor. • El gas purgado: En lugar de aire ambiente, el aire del interior estos motores sellados es un gas inerte. VENTILADORES DE REFRIGERACIÓN Una variedad de ventiladores de refrigeración se utilizan para disipar el calor de el motor. Estos ventiladores de refrigeración de la Fuerza Aérea a través de los arrollamientos de cerrado o motores a prueba de goteo abiertas. Para las máquinas con

FIGURA 4: CLOGGED VUELTAS ESTÁTOR END Y conductos de ventilación En un devanado diseñada con una bobina encapsulada parcialmente extensión (para aumentar la rigidez de arrollamiento), ventilación entre las partes expuestas de las bobinas es aún más crítica. Los conductos de ventilación del estator en este motor, así como la bobina

extensiones, están bloqueadas por los contaminantes. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6

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Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 Cortesía de Jenkins Electric Company y US Electrical Motors

EJEMPLOS DE FANS DE ENFRIAMIENTO MOTOR FANS BIDIRECCIONAL FANS UNIDIRECCIONALES

6 - 8 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 6 - Los fallos mecánicos del análisis de causa Fracaso estatores y rotores conductos, el ventilador y deflectores desvían el flujo de aire sobre los cojinetes y a través del estator y el rotor. página 6-6 muestra algunas de las muchas variedades de ventiladores en uso. ventiladores de refrigeración son de dos tipos básicos: los que se montan en el anillo del extremo del rotor y los que son eje montado. ventiladores de refrigeración que se montan en el anillo del extremo del rotor son principalmente utilizado en pequeñas o medianas empresas motores de 2 polos y más 4 polos y motores más lentos. Estos pueden ser emitidos como parte de la anillo extremo, soldada al anillo terminal o atornillada sobre el anillo final. Algunos de los problemas más comunes incluyen: • Fundición porosidad. • El exceso de contrapesos. • La mala soldadura. • área de contacto insuficiente entre el a nillo del extremo y el ventilador. • Los daños causados por material extraño. • Las grietas.

Las grandes máquinas de 2 polos, máquinas refrigerados por ventilador totalmente cerrado y unidireccional ventilar las máquinas de prueba de goteo normalmente abiertos utilizar ventiladores de eje hueco, ya sean internos o externos a la motor. Los problemas típicos asociados con estos ventiladores incluyen: • El exceso de peso equilibrado. • sujeción inadecuada al eje. • Pérdida de ajuste de eje. • ubicación incorrecta del ventilador en el eje. • Los daños causados por material extraño. • equilibrio incorrecto. • Fatiga o grietas en las cuchillas o concentrador.

Uno de los problemas más comunes asociados con ventiladores de refrigeración está alterando el equilibrio del rotor si los fans se eliminan durante la reparación o si una parte del ventilador está dañado durante la operación. Es importante inspeccionar ventiladores cuidadosamente para asegurar que se No están empezando a agrietarse, trabajos sueltos o dañado de alguna camino. Algunos incluso pueden resultar gravemente debilitado debido a la corrosión y están en peligro de entrar en pedazos durante la operación. De Por supuesto, las piezas que faltan del ventilador puede ser la fuente de daño a otras partes del motor que incluye el bobinado y cojinetes. Los contrapesos que pueden estar unidos al ventilador También deben recibir una cuidadosa inspección de los daños o aflojamiento.

Hay algunas situaciones en las que es equilibrado del rotor logrado mediante la supresión de peso en lugar de la adición. La eliminación de peso se debe hacer con el fin de no debilitar el cubo del ventilador o cuchillas. Se debe tener cuidado de no reducir la la eficacia del ventilador para mover el aire. El exceso de peso también puede hacen que las aspas del ventilador de soltarse debido a la fuerza de cizallamiento causada por el peso de la sección transversal de la hoja. Los aficionados también pueden perder su ajuste al eje durante la reparación proceso. ventiladores, además, presionando o ajuste por contracción pueden ser codificados y se mantiene en su lugar con tornillos de fijación. Algunos de estos tornillos de ajuste disponer de medios especiales por los cuales los mismos están garantizados por lo que se no se suelte durante la operación. Importancia del posicionamiento Y DIRECCIÓN DE ROTACIÓN Hay momentos en que se recalientan el estator y el rotor sin razón aparente. Un posible, pero no tan obvio razón, es que los ventiladores están colocados de forma incorrecta o se instalen hacia atrás. La ubicación del ventilador también debe ser comprobado. Un ventilador puede perder su ajuste en el eje de lo que le permite migrar a un ineficaz posición en el eje. Para la mayoría de aplicaciones, el sentido de rotación es crítico. En algunas aplicaciones, el motor debe ser capaz de girar en cualquier dirección. Por lo tanto, la mayoría de los motores de uso general son diseñado para funcionar satisfactoriamente en cualquier dirección. Esta requiere el uso de un ventilador bidireccional. Sin embargo, más grande Los motores y las que operan a velocidades más altas pueden entrar a menudo ser unidireccional. La dirección del ventilador de rotación es crítica en estas máquinas. Si estos motores funcionan en el mal dirección, o si el ventilador está girando en la dirección equivocada, hay una posibilidad significativa de que el motor puede ser severamente dañado debido a un sobrecalentamiento. Si es necesario confirmar la dirección correcta de rotación después de que el motor está fuera de servicio, puede ser posible hacerlo mediante la inspección de la recogida de polvo u otro material extraño en las aspas del ventilador. Los aficionados van a recoger mucho más material sobre el borde de ataque de las palas que en el el borde de salida. Ventilador Ventilador

Eje del rotor ring ring Fin Fin Flujo de aire Flujo de aire

deflector de aire x Y

Figura 6: La correcta posición de Air Deflector para ventiladores radiales Este dibujo muestra la posición correcta del aire deflector en relación a un ventilador radial. Las puntas del ventilador cuchillas se encuentran normalmente (X e Y) de manera que el aire deflector está en el tercio medio de la aspa del ventilador de aire.

AIRE DEFLECTORES deflectores de aire pueden ser una parte integral de la refrigeración del motor sistema. El ventilador de refrigeración fuerzas de aire a través de los bobinados y conductos de aire de un motor, y los desvíos de los deflectores y dirige flujo de aire sobre los cojinetes y a través del estator y el rotor. Posicionamiento de los ventiladores en relación con los deflectores de aire es crítico si el flujo de aire adecuado se ha de mantener. Si las reparaciones están realizados en este ámbito, al restaurar el deflector de aire o Las aspas del ventilador radial, la punta de los ventiladores se colocan generalmente Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6

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Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 de manera que el deflector de aire está en el tercio medio de la pala de ventilador. (Ver Figura 6.) El espacio libre entre las dos partes es normalmente entre 1/4 "y 1/2". Ni más ni menos el aclaramiento puede interrumpir el flujo de aire normal. Si no hay suficiente espacio libre, la Las aspas del ventilador del rotor podrían posiblemente en contacto con el deflector de aire y causar daños importantes. Hay algunos motores cerrados que también usan el aire deflectores. Si se quitan, se podría aumentar el promedio la temperatura del devanado 5 °•a 10 °•C. En alguna otra motores cerrados, los deflectores de aire pueden ser aún más crítico. deflectores de aire se pueden hacer de una variedad de materiales, pero normalmente están hechas de chapa metálica, plástico o fibra de vidrio. La fibra de vidrio no es corrosiva y tiende a ser más tranquilo que metal. deflectores de aire pueden ser de una sola pieza; o dos o más piezas soldadas o atornilladas. Manga diseños concerniente a menudo utilizan dos pieza dividida deflector de aire. Aunque los materiales pueden ser diferentes, los más importantes característica de la construcción del deflector de aire es que se hace material del sólido. Si un motor entra en la tienda de servicio con el deflector de aire hecho de un material como un tamiz de malla, la deflector obviamente estaba alterada. El propósito del deflector es dirigir el flujo de aire, y una pantalla sólo redirigir el aire lejos del núcleo. es probable que se produzca un sobrecalentamiento. Los motores con ventiladores de refrigeración externos también pueden usar una variedad de deflectores de aire o deflectores en uno o ambos extremos del motor. Algunos de los problemas más comunes asociados con el aire deflectores incluyen: • El contacto con el devanado del estator. • El contacto con el ventilador rotor. • soldaduras rotas o pernos sueltos. • vibración magnética u otros ruidos. • La fatiga de las piezas. • Los daños causados por material extraño. • La contaminación que debilita el deflector. • Restricción de la circulación de aire por partículas extrañas. • La eliminación o la ubicación inadecuada del deflector.

ENRROLLAMIENTO cortocircuito con deflector de aire

Al enrollar un estator, se debe tener tener cuidado para para asegurar que Se proporciona espacio libre suficiente para que el deflector de aire no lo hace en contacto con el bobinado durante el arranque o en ejecución, y que hay el suficiente aislamiento dieléctrico, por lo general alcanzado por una adecuada espacio de aire. La Figura 7 es un ejemplo de un medio de Tensión del motor que no tiene suficiente espacio libre entre las dos partes y conexiones a tierra haya sido causado por vibración del deflector de aire contra el bobinado. Deflectores de aire INTERNO Grandes motores similares a los mostrados en la Figura 8 uso deflectores internos para canalizar correctamente el aire de refrigeración para el máximo eficacia. Si se deja fuera o está instalado incorrectamente, el flujo de aire puede ser alterada suficiente para sobrecalentar severamente el motor. Si no se fija correctamente estas piezas puede puede provocar ruido, especialmente durante el arranque. Los sujetadores pueden aflojarse y provocar daños en el motor. En raras ocasiones, deflectores deflectores de aire se hayan obstruido por materiales extraños y bloques flujo de aire.

Figura 8: deflectores de aire INTERNO Los motores grandes utilizan deflectores de aire internos para correctamente canal de aire de refrigeración para la eficacia máxima.

Figura 7: CORTOCIRCUITO ENRROLLAMIENTO A deflector de aire Este motor de media tensión que no tiene suficiente holgura entre el bobinado y el deflector de aire. Una falta a tierra fue causado por la vibración del deflector de aire contra el bobinado.

6 - 10 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 6 - Los fallos mecánicos del análisis de causa Fracaso DEFLECTORES de dos piezas Algunas máquinas más grandes utilizan dos piezas piezas deflectores deflectores de aire que que se sujetan juntos con pernos u otros elementos de sujeción (Figura 9). Si estas piezas vienen sueltos, podrían ser arrastrados al sinuoso, y puede causar la liquidación a fallar entre espiras o Bobinas Deflectores de aire suelto o RUIDO deflectores de aire pueden suponer un problema si se sueltan y deje caer sobre el rotor. Pernos pueden aflojarse también. Esto puede causar rotor bobinado graves o daños, así que el cuidado debe ser tomado para asegurar correctamente el deflector de aire y pernos. Una cuenta de silicona entre el deflector de aire y el soporte final da un poco de seguridad, así como la reducción del ruido de traqueteo a menudo asociada con deflectores de aire (Figura 10). Deflectores de aire DAÑADOS deflectores de aire dañado debe ser reparado o reemplazado. Un agujero en el deflector puede no parecer importante, pero casi siempre conducir a problemas térmicos en el bobinado o de agujas. deflectores de hierro fabricados pueden agrietarse en los puntos de soldadura

y requieren la inspección cuidadosa (Figura 11). Estos deflectores de aire se encuentran en un fuerte campo magnético que aumenta por varias magnitudes durante el arranque. soldaduras defectuosas se por lo general romperse bajo estrés severo con el tiempo. CONSIDERACIONES ESPECIALES Ocasionalmente, un motor se puede adaptar mediante la adición de especial pantallas para prevenir la entrada de pequeños animales o insectos en el motor. Se debe tener cuidado para asegurarse de que una suministro adecuado de aire todavía se le permite pasar a través de la motor sin provocar sobrecalentamiento. También hay un peligro que estos dispositivos de detección pueden obstruir más fácilmente. Puede ser necesario limpiar el motor con más frecuencia.

Figura 11: FALLO DE deflectores de aire Figura 9: dos piezas de deflector de aire Se debe tener cuidado para asegurar correctamente la parte superior deflector de aire. Si este deflector de aire o de sus pernos vienen sueltos, podrían caer en el ventilador rotor o causar daños en el devanado. Un cordón de silicona se debe utilizar como más seguros. Deflector de aire inferior deflector de aire superior cordón de silicona aplicado aquí

Figura 10: deflectores de aire en vertical de la MOTORES El cono del deflector de aire de 2 polos fatigado debido a una fuerte vibración inducida por el magnetismo durante el arranque. deflectores de aire de hierro fabricados a veces se agrietan en el soldaduras. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6

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Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 ENFRIAMIENTO errores de los ventiladores Una placa de bloqueo (o pestaña) es necesaria para lograr el equilibrio pesos en este motor de 2 polos. Si se omite, el sujetador sería capaz de "trabajar" suelto y podría eventualmente causar graves daños en el rotor o estator. los fotografías de la derecha muestran los daños causados a una motor idéntico por un peso de compensación no garantizado por una placa de bloqueo. El anillo exterior y casi todas las cuchillas se desprendieron del ventilador. Mientras que los fabricantes como de bloqueo placas, que son "perro de orejas" sobre la superficie plana de la cabeza del tornillo, t ornillo, que son propensos a convertirse debilitada durante las reparaciones posteriores. posteriores. La llave del eje era demasiado superficial permitiendo este ventilador para subir sobre la tecla. Este fallo se produjo en un gran accionamiento del motor una trituradora en una cantera. Generador de aficionados / alternador son a veces objeto de abuso por personal mientras que la alineación de los equipos. Un fallo por fatiga justo por encima de la soldadura causado varios

aspas del ventilador de aluminio para romper.


ENFRIAMIENTO errores de los ventiladores Los pernos que sujetaban estas aspas del ventilador en su lugar en la final anillo "trabajó" flojo. Un objeto extraño entró en la entrada de aire de refrigeración y dañado las aspas de este ventilador. Las aspas de este ventilador unidireccional unidireccional se están desgastados desgastados por abrasión / corrosión. Los objetos extraños dañados este ventilador en un motor TEFC. Las puntas de las palas de este soplador de vacío rotatorio eran todo roto cuando un objeto metálico se introduce en el soplador de succión. Este fracaso se podría haber evitado Si una pantalla había sido colocado en la línea de succión. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-13

Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 pantallas Estos tipos de pantallas son muy susceptibles a la obstrucción. se añadieron Estos filtros incorrectamente. incorrectamente. Un filtro reduce la área de sección transversal de flujo de aire. Los deflectores de lluvia más bloquear el flujo de aire.

6-14 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 6 - Los fallos mecánicos del análisis de causa Fracaso

Motora terminal CAJAS El fracaso final caja de bornes del motor es uno que explota. Hay numerosos ejemplos de la caja de bornes explosiones debidas a fallos en el motor o la caja de bornes. La caja de conexiones es a menudo el eslabón más débil del motor estructura. Una rápida, casi instantánea, aumento de la presión generada por la intensa energía (calor) de un arco puede causar una explosión en la caja de bornes si una presión adecuada No se proporciona alivio. La posibilidad de explosión es mayor en los motores cerrados donde existe la posibilidad de una acumulación de presión. Durante la reparación de un motor, el cuidado debe ser tomado para no sellar una caja de terminales que se ventila intencionalmente por el diseño con el fin de reducir al mínimo la acumulación de presión. una prueba de explosión caja de terminales no debe ser sustituido con uno que no es a prueba de explosión si el motor funciona en una peligrosa ambiente. La causa más probable de una explosión, sin tener en cuenta de la carcasa de la máquina, es una línea de línea a tierra o una línea a Fallo que se acumula el calor y la presión excesiva que No se puede aliviar rápidamente. La siguiente es una lista amplia y generalizada de varias problemas asociados asociados con las cajas de bornes del motor (principales y auxiliar). • La no sustitución de una junta que n o sellará adecuadamente

(Excepto la caja de bornes a prueba de explosiones que no deben tienen juntas). • No poner a tierra correctamente la caja de bornes del motor a la

bastidor del motor. • asegurar incorrectamente un conector de línea en el motor

caja de terminales. • La caja de conexiones es demasiado pequeño para el número de clientes potenciales.

A veces es necesaria una caja caja de bornes de gran tamaño. tamaño. • Tamaño de la lengüeta incorrecta en la línea de cables del motor. • orejetas de motor y de línea están asegurados

con un par motor inadecuado.

• Cualquier instalación mal de aislamiento del motor y / o

conductores de línea. • engaste indebido de tacos al motor y / o línea

Lleva • Aislamiento inadecuada en la conexión del motor a línea. • Los daños del motor o de la línea conduce por los bordes afilados en

la carcasa del motor o la caja de bornes. • La acumulación de humedad en la caja de bornes. • drenajes inadecuados para purgar la humedad excesiva o aliviar

presión. • Un montaje incorrecto o el espaciamiento de los accesorios en el

caja de terminales. • La omisión de junta de colocación de plomo. • Si no que se preparen adecuadamente adecuadamente grandes cajas de conexión a la

bastidor del motor. Problemas que evolucionan en una falla tienen el potencial de causar daño o lesión severa y posiblemente conducir a una explosión. Si el diseño original de la caja de bornes se altera sin entender la intención o el propósito de un particular, característica, problemas graves pueden resultar. PRECAUCIÓN Para los motores de potencia superior a 600 voltios, no es permisible localizar a los conductores del accesorio en la misma caja de terminales como la línea Lleva accesorios de baja tensión deben estar localizados en separada cajas de salida para evitar la posibilidad de inducir alta tensión en los dispositivos de baja tensión, creando así los riesgos de seguridad. Si los dispositivos están mezclados mezclados en la misma caja de bornes, es posible que un alto potencial puede dañar los dispositivos de baja tensión.

EXPLOSIONES Motor Box TERMINAL Debido a los problemas de seguridad asociados con este tema, extractos de un documento IEEE bien conocido y aceptado por Los ingenieros de EI DuPont; KS Crawford, DG Clark y R. L. Doughty, se ha incluido. El texto completo se puede obtenido a partir de IEEE haciendo referencia a Motor Caja de terminales Explosiones debido a fallas PCIC-91-07 . La caja de cables es el punto de conexión que corbatas el motor al sistema de alimentación. Las cajas de bornas puede explotar debido a la presión generada por una alta energía arco eléctrico. Explosión de material eléctrico

por la ignición de mezclas inflamables está bien documentada pero no serán cubiertos. Puede parecer sorprendente que un arco eléctrico puede causa una caja de bornes del motor de explosión. Sin embargo, en una típica sistema de distribución industrial de 480 voltios, una alta energía falla de arco se puede concentrar hasta 15 megavatios de poder dentro de una caja de bornes. Desde la caja de terminales es por lo general la estructura más débil en el conjunto del motor, la subida rápida de la presión generada por el intenso calor de el arco puede resultar en el cuadro de la explosión. Cuando un cuadro no explotar, la fuerza es a menudo lo suficientemente fuerte como para enviar piezas que vuelan más de 30 pies (10 m). Un fallo en el interior de un motor con una prueba de goteo abierto, el clima protegida de tipo 1, o protegido tiempo cerramiento tipo 2 es poco probable que acumular suficiente presión para causar una explosión. Estos motores tienen un respiradero de alivio natural ya que permiten el libre intercambio de aire entre Esta mezcla caótica de alta y baja tensión de los conductores puede conducir al deterioro del aislamiento cuando l a humedad está presente. Este es un accidente de la caja de bornes a la espera de ocurrir.

Figura 12: CAJA DE PELIGROSA Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6

Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 0 100 200 300 400 500 2 4 6 8 10 12 14 Motor alimentador de longitud (pies) Max. 3 fase de potencia del arco, mW 200 caballos de fuerza, motor de 460 voltios

los devanados y el aire exterior. Una Totalmente cerrado motor, por otra parte, no está diseñado específicamente para permitir que cualquier intercambio de aire entre los arrollamientos y el exterior. Por lo tanto, un fallo dentro de un Totalmente cerrado motor permitir que la presión se acumule. Si la abertura entre el motor y la l a caja de terminales no está sellado, la presión aumentará en la caja de conexiones también. Desde el caja de terminales es típicamente no tan robusto como el motor la vivienda, ya que puede romperse y liberar la presión. Un fallo en el interior de una caja de bornes puede dar lugar a una explosión, no importa qué tipo de motor que está conectado. Si la abertura entre la caja de terminales y el motor está sellado o parcialmente restringido, la presión aumentará en el caja. Si la abertura es sin obstáculo, entonces entonces el fallo

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productos pasarán en el volumen del motor y la voluntad guay. La explosión de una caja de bornes puede ocurrir dependiendo sobre la energía de la falta y la ubicación, la caja de bornes diseño, el área de la abertura entre el motor la vivienda y la caja de terminales y el tipo y tamaño de el motor. Ejemplo de una explosión TERMINAL DE CAJA Cerca de Nueva Orleans, Louisiana, en mayo de 1990, en una sólidamente a tierra 480 voltios del sistema, un TEFC 200 CV motor de la bomba en una Clase 1, División 2, Grupo D área tenía una falla en la bobina que causó una corriente Clase L limitando fusible en el tablero de 480 voltios para soplar. El fusible se reemplazada sin tener que localizar la avería y fue un intento hecho que reiniciar el motor. Cuando el botón de inicio era pulsado la caja de bornes del motor explotó. El 18 "x 18" cubierta de chapa metálica de la caja, que se mantiene en su sitio por 12 tornillos, fue propulsada alrededor de 30 pies (10 m). El calor generado por el fallo de bobinado dio lugar a una subida rápida de la presión tanto en el motor y el terminal caja. La caja de conexiones explotó porque no era tan robusto como el motor. cajas de bornes del motor no explotan cada vez que una motor totalmente cerrado o caja de terminales tiene un fallo porque no todos los fallos son fallos de arco de alta energía. El fallo que hace que la corriente fluya más, la falla sólida, no implica la formación de arcos y disipa fallo energía a través del sistema de distribución resistiva elementos. Sin embargo, una falla de arco libera grandes cantidades de energía en el punto de la falla. La Figura 13 muestra la potencia máxima disponible de arco en la caja de terminales como una función de motor longitud alimentador para una de 200 CV, 460 voltios de motor. Dado que la energía del arco es proporcional a la duración del arco, los sistemas de protección que ofrecen solución de la avería de alta velocidad son más efectiva en la reducción de la energía de falla de arco en el terminal Cajas La energía falla de arco desarrollada durante suelo fallas se pueden reducir significativamente mediante el uso de resistencia sistemas de puesta a tierra. Tan pronto como el fallo se intensifica a más de una fase, sin embargo, la resistencia no es más eficaz en la reducción de la energía de falla. Aumento de la presión interna debido a las fallas Un arco que se limita a una caja de bornes o cerrada caja del motor genera un aumento de presión debido a la calentamiento del aire que rodea el arco, y la calefacción y la vaporización de los conductores y otros componentes metálicos. Las siguientes observaciones generales pueden ser hechas en lo que se refiere a la presión aumente debido a fallos: • aumento de la presión aumenta a medida que la caja de bornes del motor

volumen disminuye.

• aumento de la presión aumenta a medida que aum enta la duración del arco.

El uso de fusibles limitadores de corriente para interrumpir la corriente en cuarto ciclo es beneficioso en la reducción de la energía liberada fallo en la caja de bornes y la resultante aumento de presión. • Para duración de la falta de tiempo, es difícil construir una caja de terminales con la suficiente mecánica fuerza para contener la presión generada por una culpa. CAJA DE TERMINAL presión de estallido Un análisis estructural se completó el típico motor diseños de cajas terminales para determinar la presión de rotura. cajas de bornes del motor son generalmente de dos diseños. • recintos rectangulares con tapas atornilladas que

se fabrican a partir de aluminio o de chapa de acero. • cerramientos de hierro fundido, típicamente con una diagonal cubierta dividida. Este recinto tipo se suministra habitualmente por los fabricantes de motores TEFC en tamaños NEMA-frame. En los motores TEFC carcasa NEMA, 100 caballos de fuerza y más grande, Es una práctica común en algunas empresas para sustituir el cajas de terminales suministrados por el fabricante. los sustitución se fabricó un campo de tipo rectangular, y es significativamente más grande para facilitar la terminación de los cables. El espacio adicional permite una mayor flexión del cable radio y separaciones de fase a tierra. Los posibles modos de fallo para el recinto rectangular son: • falla de corte de la rosca hembra en el

Figura 13: MÁXIMO 3 FASE DE POTENCIA ARC EN FUNCIÓN DE MOTOR DE LA LONGITUD DEL ALIMENTADOR

6 - 16 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 6 - Los fallos mecánicos del análisis de causa Fracaso muro de cerramiento que se acoplan a la tapa de la caja empulgueras. • falla de corte de la tapa de la caja de tornillo macho

trapos. • La falla por tracción de los tornillos de la cubierta envolvente. • tracción ruptura de los lados del recinto.

El modo de fallo más comúnmente observado para rectangulares cajas de conexión es una falla de corte de la mujer roscas de tornillo en la pared del recinto. Análisis de terminal de cajas resistencia al estallido de los modos anteriores de fracaso también se verifica que falla de corte de la mujer roscas de tornillo es el eslabón más débil. Dado que muchas explosiones han ocurrido durante motor de partida, esto no es un lugar seguro para el pulsador. La alternativa es la de localizar el botón cerca del final de el motor ángulos a la derecha con respecto al plano de la caja de terminales

portada, y lejos de las aberturas de ventilación del motor (si es aplicable). Otra posibilidad es la de iniciar el motor desde una ubicación remota con un operador observar desde un punto de vista de seguridad. TERMINAL DE MOTOR CAJA DE CONEXIONES AISLADO Aislante todas las conexiones dentro de la caja de bornes reduce la posibilidad de contaminación que causa un phasetofalla a tierra. También ayuda a prevenir una sola fase avería de la escalada a un fallo multifase. Durante el Finales de 1950, un ingeniero británico tomó la idea de aislamiento conexiones a un extremo. Desarrolló un terminal cuadro de la proporcionada compartimentos separados aislados una de la otra, en el que para terminar cada fase (Figura 14). Esto virtualmente elimina la posibilidad de una falta monofásica escalada a la fase a fase culpa. Sin embargo, el costo inicial de un terminal de fase aislada área que se va alto y el costo adicional sería difícil de justificar excepto en aplicaciones críticas. Además, las pruebas han muestran que las conexiones de la cinta métrica no apoyar un arco. Por lo tanto, un fallo menor es poco probable para convertirse en una importante si uno se aíslan todas las conexiones. Las cajas de bornas GRANDES El uso de una gran caja de bornes del motor facilita terminación adecuada de los cables de alimentación del motor. Una muy queja común de la industria es que el tamaño estándar cajas de bornes son demasiado pequeños. Cuando una caja de bornes está demasiado pequeño, las curvas de cables son demasiado agudo, y el electricista tiene dificultades para hacer una terminación de calidad. A menudo, la tapa de la caja no encaja fácilmente sobre el conectadas cable. El electricista presiona entonces cubre el cuadro de arriba contra el cable con presión considerable hasta que puede forzar el cable en la caja. El cable resultante daños ha causado numerosas fallas. SOPORTES DE CABLE Cable y la conexión apoya dentro de la terminal caja para reducir el movimiento del cable causada por comenzar corrientes y la vibración. Algunos fallos son causados por la aislamiento del cable desgaste, ya que se frota contra la paredes de la caja. En áreas sujetas a fuertes vibraciones, una técnica común es alinear el interior de la caja con fluoropolímero o caucho. El sellado correcto Y DRENAJE Sellar la caja de terminales para evitar la humedad y químicos intrusión. En algunos casos, las cajas de terminales tienen explotado debido al agua que entra a través del conducto, de la condensación en el interior del motor, o de agua escapa a través de la cubierta. Un pequeño orificio de drenaje perforado en la parte inferior de la caja de terminales evitará la acumulación de agua. RECOMENDACIONES

El diseño de una caja de bornes del motor y las conexiones Protege son críticos para el seguro y fiable operación de una planta. cajas de bornes del motor conectado a fuentes de alta energía continuarán a explotar y poner en peligro el personal a menos que se hacen algunas modificaciones en sus métodos de diseño e instalación: • pulsadores de parada -arranque del motor deben ser montados cerca del extremo del motor ángulos a la derecha para la plano de la cubierta frontal caja de bornes, y lejos de las aberturas de ventilación del motor. Esto evita innecesarios la exposición del personal de servicio a explosiones y de arco de falta subproductos. • Todas las conexiones dentro de la caja de terminales deben estar

aislado. Experiencia en la industria muestra que aísla buses y las conexiones de reducir el número de fallos, y reducir la probabilidad de fallos de tierra escalada de multifásicas faltas. • fusibles limitadores de corriente se debe utilizar en el motor

entrantes cuando sea posible para reducir la cantidad de energía liberada en una caja de terminales durante una falla. fusibles RK1 se prefieren en iniciadores de bajo voltaje ya que la compensación I 2 t es significativamente inferior a la de un fusible RK5.

Figura 14: fases segregadas SALIDA CAJAS Este motor utiliza una caja de salida de fases segregadas de minimizar la posibilidad de faltas entre fases. En la reparación de este tipo de motor, se debe tener cuidado de no "Molestar" o eliminar las separaciones sin la debida autorización. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-17

Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 • Sensible protección de falla a tierra debe proporcionarse

para limitar la duración de las fallas a tierra, y para Evitar la escalada a fallas multifase. Diferencial protección del motor, cuando se aplica en los motores grandes, También limita efectivamente la duración de las averías del motor (eléctrico). • Los usuarios finales deben tener la opción de instalar

Dispositivo de alivio de presión en las cajas de terminales del motor Conectado a una fuente de alta energía.

EJEMPLOS DE CAJAS TERMINALES DE MOTOR 6 - 18 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 6 - Los fallos mecánicos del análisis de causa Fracaso El daño a esta caja de bornes muestra los resultados Puesta a tierra incorrecta. Arco entre la caja y el motor Eventualmente causó un incendio. Estos cables fallaron durante una condición de sobrecarga que No dar lugar a un fallo del devanado. Los conductores eran Clase B

Mientras que el devanado era Clase F.

FALLAS DE LA CAJA DE TERMINALES DEL MOTOR Este motor fue modificado para tener una conexión de 9 conductores. Esto no encaja en la caja de terminales estándar y Proporcionar un volumen adecuado. Si es posible, este motor debe reconectarse para El número de clientes potenciales de nueve a tres. Eso reduciría La presión física en los conductores y permitir la Sobredimensionamiento de los cables. Si no se aprieta correctamente este perno en una conexión de línea Generado calor que destruyó el aislamiento que conduce a un falla a tierra. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-19


DISPOSITIVOS DE ELEVACIÓN No es común que los cáncamos u otros medios de elevación fallen En un motor, sin embargo, las consecuencias de un fallo es tan Que esta parte del motor no debe ser descuidada o Durante el proceso de inspección y reparación. los El manejo del motor en este momento sólo debe hacerse después Se tiene en cuenta el estado de los dispositivos de elevación Asociado con el motor. La Figura 15 muestra una variedad de métodos de elevación Motores horizontales. Tenga en cuenta que en algunos casos los dispositivos de elevación están fundido en el bastidor; Y mientras que algunos son compensados, Otros están en línea. Además, algunos eyebolts son hombro, Mientras que otros no; Y algunos son pernos de argolla, mientras que Otros se forjan. Los grandes motores horizontales y verticales pueden tener varias Conjuntos de dispositivos de elevación, y algunos sólo para Refrigeración de la máquina. Observe la diferencia de tamaño De los dispositivos de elevación de los cuerpos principales del motor en comparación con Los sistemas de enfriamiento ilustrados en la Figura 16. Tome nota también De las similitudes entre los dispositivos de elevación de la vertical Motor y los de las dos máquinas horizontales de la Figura 16. Tres problemas comunes asociados con el levantamiento son: • No empuje el perno del ojo. • Elevación en un ángulo demasiado grande (no utilizar el esparcid or

barras). • Levantar más de los dispositivos de elevación de motor fueron diseñados

para (por ejemplo, la base, la bomba, compresor). El perno de ojo ilustrado en la Figura 17 se rompió como resultado Del ángulo de elevación es demasiado grande (se instaló en el Horizontal para una elevación vertical) y el perno de ojo no fue Hombro El estator que cayó como resultado de la rotura

FIGURA 15: DISPOSITIVOS DE ELEVACIÓN FIGURA 16: DISPOSITIVOS DE ELEVACIÓN EN GRANDES

MOTORES Casi cortó uno de los dedos del técnico. NEMA MG 2-1977, 2,03 y 3,16 dan lo siguiente Descripción de la capacidad de elevación del diseño del motor: Los motores pueden incluir disposiciones para levantar el motor o Generador por medio de pernos, anillos de elevación, integralmente Salientes de fundición, etc. Cuando se proporcionan medios de elevación, Estarán diseñados para elevar el motor en cualquier ángulo Dirección de elevación diseñada entre 0 y 30 grados Cortesía de Baldor Motors


FIGURA 17: EYEBOLT QUEBRADO Los pernos de los hombros no son efectivos a menos que estén Apretado contra el marco. esta roto El perno de ojo causó un estator que se dejó caer, casi cortando El dedo de un técnico. En algunos casos, el cerrojo puede Se aprieta contra el marco. Si se aprieta demasiado, entonces el perno de ojo, puede ponerse en contacto con el núcleo del estator, "empujando" se A través del espacio de aire y en el rotor. Colocación de un espaciador Entre el marco y el perno de ojal suele ser un Manera de hacer frente a esta situación. Si se utiliza un gancho de elevación, debe pasar por el ojo de la argolla y sin unión. Si el gancho es demasiado grande para el perno de ojo, no Completamente, y aplicará una tensión adicional que podría Resultan en un fallo del cerrojo.

FIGURA 18: EYEBOLTS HOMBROS 10 80 70 60 45 40 50 1000 985 940 870 765 710 645 500 20 30 40 45 50 60 30 (Fuerza en libras) Angulo incluido

La capacidad de elevación de los cables, cadenas y Eslingas disminuye a medida que aumenta el ángulo incluido. Para calcular rápida, un 60 °•ángulo incluido disminuye capacidad de elevación en un 15 por ciento; a 90 ° Causa una pérdida del 30 por ciento; y unos 120 ° Reduce la capacidad en un 50 por ciento. Para calcular, utilice la tabla de arriba. Ejemplo: Si dos Las eslingas de 1.000 lb (450 kg) de capacidad se 120 °•ángulo incluido, cada eslinga tendrán una carga Clasificación de sólo 500 libras (225 kg).

FIGURA 20: CAPACIDAD DE ELEVACIÓN Máquinas con puntos de elevación individuales o 0 grados y 45 Grados para máquinas con múltiples puntos de elevación

(Figura 20) con un factor de seguridad de al menos 5 (basado en La resistencia máxima y el uso de todas las puntos). Esto es para permitir sobrecargas debidas a la aceleración, fuerzas de desaceleración o de choque encontradas en Manipulación ... los medios de elevación deberán estar diseñados Cuando el motor se levanta de la manera prevista, el La masa suspendida es estable (es decir, las fuerzas normales de manipulación No causará un cambio permanente o rotación de la carga) ... se deben tomar precauciones para prevenir Sobrecargas debido a la aceleración, deceleración o choque efectivo. También se debe tener cuidado adicional al levantar o manipular a temperaturas por debajo de 0 °•C, ya que la Se reduce la ductilidad de los medios de elevación. En el caso de Conjuntos sobre una base común, cualquier medio de elevación En el motor no debe utilizarse para levantar el Montaje y base, sino que la asamblea debe ser Levantado por una eslinga alrededor de la base o por otro un levantamiento Medios dispuestos en la base. Se recomienda que Barra de separación cuando se levantan los conjuntos Base común A menos que se permita específicamente por el fabricante de Manual de instrucciones y / o dibujos, los medios de elevación

FIGURA 19: POSICIONAMIENTO DE LOS OJOS La ubicación típica de la argolla está en línea con el núcleo del estator Laminaciones. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-21

Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 Para el levantamiento de un motor no debe utilizarse para Motor más equipo adicional tal como engranajes, bombas, Compresores u otros equipos accionados. Esta norma ofrece la siguiente excepción como la directriz para motores con diámetros de aproximadamente el estator 34 pulgadas (0,9 m) y más pequeños. Si se toma cuidado para minimizar la carga de choque, y barra de separación y / o el apoyo a la honda (firmemente anclado) se utiliza para asegurar una fuerza de elevación en paralelo con el dirección de subida diseñada (ángulo de elevación de 0 °• ) e igualmente Distribuidos en múltiples puntos de elevación. Cargas conectadas Que no exceda del 100 por ciento del peso del motor Normalmente se puede manejar con seguridad con el dispositivo de elevación del mot or (Figura 21). ACCESORIOS DE LEVANTAMIENTO Los pernos o otros medios de elevación, como los anillos de Clasificado y utilizado correctamente y sólo según lo previsto. Debería ser Entendido que la fuerza de un perno de ojo es afectada por la Dirección de la fuerza aplicada al mismo. Si la dirección del tirón No está en línea con el vástago del pestillo, el levantamiento Se reduce considerablemente.

También debe entenderse que existe una Diferencia entre un ombro y unshouldered ojales Capacidad de elevación con fuerzas angulares aplicadas. Tabla 1 ilustra estas diferencias para cáncamos forjados típicos utilizados para Condiciones normales de elevación. NIVELES DE ELEVACIÓN La siguiente es una lista parcial de las normas relativas a la Levantamiento de equipo pesado. Se recomienda que que son responsables de elevación estar familiarizados con estas normas: 1. ANSI / ASME B30. 2. Norma OSHA 20 CFR 1910 y 1926. 3. NEMA MG 2-2001. PERSONAL DE FUNCIONAMIENTO Incluso con todo el equipo de elevación adecuado y alerta etiquetas, no hay ninguna garantía de seguridad sin la adecuada Uso de este equipo. Demasiada confianza se coloca en el levantamiento equipo. Tal vez todo el personal involucrado No hay ascensor es completamente seguro y posicionarse y actuar en consecuencia. Caña Dia Derecho levantar segura carga 45 ° ascensor carga segura elevación de 90 ° carga segura 1/2 "2600 lbs 520 lbs 390 lbs 1 "8000 lbs 1600 lbs 1200 lbs 1/2 "2600 lbs 650 lbs 520 lbs 1 "8000 lbs 2000 lbs 1600 lbs __

__

TABLA 1: RESISTENCIA DE LOS EYEBOLT se descolgó a hombros

FIGURA 18: MÉTODOS SEGUROS DE ELEVACIÓN DE MOTOR Dispositivo elevador para máquina sola

30 0 Máx. ángulo Máquina elevadora con fijación equipo Máquina vertical con equipo adjunto Y levantamiento múltiple Dispositivos. máquina horizontal con adjunta equipo Y levantamiento individual dispositivo.

Múltiples dispositivos de elevación del dispositivo de elevación i ndividual 45 0 máx. ángulo


MONTAJE Y ALINEACIÓN La alineación es a menudo una causa contribuyente de Fallas del eje. Desalineación significativa hace notar vibración, debilitamiento estructural (la fatiga del metal), y acelerado el desgaste mecánico de los cojinetes y ejes. Dañar Por lo general se manifiesta en el punto más débil, que suele El rodamiento ODE (extremo de accionamiento opuesto), como se muestra en Figura 19. Cuando la máquina tiene rodamientos de bolas, Generalmente el cojinete más pequeño. Ruptura de cojinetes ODE con frecuencia Indica desalineación. Además de reducir la vida de los cojinetes, Desgaste del acoplamiento, eje curvado y alojamiento del cojinete / diario Desgaste son todos resultados comunes de mala alineación. Figura 19 Ilustra un fallo probablemente debido a una desalineación paralela. Carga en cojinetes, juntas, acoplamientos y manguitos Todos disminuyen con la alineación mejorada. Además, el ruido y la La vibración se incrementa por desalineación. Hay amplio Evidencia de que una desalineación de desplazamiento del eje de .005 "(.125 mm) Puede reducir la vida útil esperada hasta en un 50%. Las fuerzas de la desalineación a menudo se manifiestan como Vibración en la dirección axial (extremo a extremo) a una frecuencia Que es el doble de la velocidad de rotación. Cuando dos (o más) piezas de maquinaria rotativa Acoplados, como en un motor y una bomba, los centros de ejes de todos Las máquinas deben coincidir (Figura 21). Alineación apropiada De los motores eléctricos y el equipo impulsado es fundamental para la vida De componentes del motor, especialmente cojinetes. Donde esto no es En el caso, se dice que las máquinas están desalineadas. desalineado -centros de ejes ponen una tensión en el equipo. La desalineación puede ocurrir dentro de una máquina, y exterior a ella. Una forma de desalineación es de componentes internos tales como Rodamiento ODE con cojinete DE (accionamiento). La otra forma de Desalineación, exterior, se aplica a la alineación del eje de la conducción Y máquinas accionadas. El objetivo de alinear las máquinas de acoplamiento directo es tener

FIGURA 20: ALINEACIÓN DEL MOTOR Y EQUIPO CONDUCIDO Paralela desalineamiento Angular desalineamiento Paralelo y angular desalineamiento

FIGURA 22: TIPOS DE DESALIGNO FIGURA 19: DAÑO A LA CONDUCCIÓN OPUESTA rodamiento de extremo Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-23

Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 Las líneas centrales del eje del motor y el equipo accionado Coinciden cuando las máquinas están a la temperatura de funcionamiento. A pesar de que a veces es errónea como alineación de acoplamiento, Son los ejes que deben alinearse. La alineación del eje es igualmente Importante en otros tipos de accionamientos tales como correas y poleas, Y piñones y cadenas. Para estas aplicaciones, el eje Las líneas centrales deben ser paralelas, aunque no coincidan. Hay dos maneras de describir la desalineación: paralelo Y angular. Éstos se ilustran en la Figura 22. Paralelo Desalineación es la condición cuando las líneas centrales del eje Paralelo, pero compensado. Se mide en términos del total indicado (TIR). Desalineación angular describe la condición Cuando las líneas centrales del eje no son paralelas entre sí. Es Medido en términos de mils por pulgada (mm por m) de distancia Entre las caras de acoplamiento. Desalineación casi siempre resulta en una combinación de ambos paralela y angular Desalineación El efecto negativo de la desalineación en los rodamientos se puede entender mejor mediante el estudio de la fórmula de cojinete vida. Lo que es importante es que la fórmula indica que La vida del rodamiento se reduce por el cubo de la cantidad de Desalineación Por ejemplo, si la desalineación se duplica, La vida del cojinete será reducida por el cubo de dos (2 x 2 x 2), o Un factor de 8. Por lo tanto, si la vida del cojinete con Desalineación fue de 8 años, la vida de rodamiento con el doble de La desalineación se reduciría a 1 año (1/8 x 8). Aunque no existe una fórmula equivalente para cojinetes de deslizamiento, que son particularmente sensibles a la desalineación. Grave Desalineación es evidente cuando los puntos de contacto Están situados en las esquinas diagonalmente opuestas cojinete. La velocidad del rotor no es la única Determinando la precisión de alineación requerida. En cualquier Velocidad de rotación, la alineación es más crítica para la manga más larga aspectos. La alineación puede lograrse con diferentes grados de precisión usando una regla o marque indicadores (RIM-andface, o métodos láser)-indicador de marcha atrás. El método de la regla se utilizó en años anteriores con Un cierto éxito, pero no produjo la alineación muy cercana. Los usuarios generalmente no tenía conocimiento de sus deficiencias, sin embargo, porque rara vez un seguimiento de los fallos del equipo. Mayor

Los motores también tendían a ser más robustos con cojinetes Motores modernos, por lo que se mantuvo un poco más en desfavorable Condiciones. La alineación del borde y la cara también tiene limitaciones significativas, Ya que no tiene en cuenta el posible alejamiento del acoplamiento. Si uno eje está doblado o el acoplamiento se aburre fuera de centro, el borde-andface Método alinea solamente los acoplamientos, no el eje Líneas centrales Como resultado, el equipo puede parecer Alineados correctamente, pero el nivel de vibración y el desgaste del equipo Debido a la desalineación puede no haber sido reducido. La alineación del indicador inverso es superior a la del bordeHoras de vida = 16.700 rpm Capacidad de carga dinámica fuerza

⋅

3

Y-cara método por varias razones. Debido a que el indicador gira con el eje, el descentramiento de acoplamiento es negado. Por Usando dos indicadores (uno en cada eje), la geometría puede ser Utilizado para determinar la relación exacta entre los ejes. Esto simplifica el procedimiento de alineación con sólo unos pocos movimientos. Para ser válido, la alineación realizada con los indicadores Factor de "hundimiento del indicador". Para determinar el hundimiento de una Instrumento, coloque el indicador de cuadrante en un eje y Como si fuera para la alineación. Luego, cero el indicador, gire el eje 180 °•y leer el dial. La diferencia entre las lecturas es Debido al hundimiento del indicador. Si el hundimiento es 0.010 ", entonces cada Alineación realizada con ese arreglo de indicadores es Apagado aproximadamente 0,005 ". Cuanto más separados estén los acoplamientos, mayor será el hundimiento. Alineación láser incorpora los beneficios de la reverseindicator Método mientras se quita dos problemas potenciales. En primer lugar, la computadora "hace las matemáticas." En segundo lugar, el láser El rayo elimina el "hundimiento del indicador". Cuando sea posible, la alineación debe realizarse de conformidad con instrucciones y las tolerancias del fabricante. Esto incluye tanto el fabricante de la máquina accionada Así como el fabricante del motor. Una buena práctica es

alinear a la tolerancia más estricta si las tolerancias de los fabricantes variar. Si las tolerancias de los fabricantes no están disponibles Para la alineación, se sugiere la Figura 23 como una alternativa. Tenga en cuenta que a medida que aumenta la velocidad de la máquina, la alineación

FIGURA 23: ALINEACIÓN SUGERIDA TOLERANCIAS Manual de Referencia mecánica, AESA, 1999.

6 - 24 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 6 - Los fallos mecánicos del análisis de causa Fracaso tolerancia disminuye. Cuando una unidad moderna sustituye a un viejo máquina más robusta, la máquina moderna probablemente será considerablemente más pequeño en tamaño. Del mismo modo, los componentes internos como eje y los cojinetes serán más pequeños, y por lo tanto no capaz de manejar tanto de las fuerzas de tensión de desalineación. Por lo tanto, una nueva unidad de reemplazo puede ser necesario alineado con una tolerancia mucho más cerca de la máquina original. Además de las consideraciones de alineación básicos, el posibilidad de una "pata coja" también h ay que abordar. Promover, alineación debe ser revisado de nuevo después de que la máquina disponga de alcanzado la temperatura de funcionamiento. Pocos, si alguno, máquinas crecer térmicamente a la misma velocidad. Por lo tanto, las máquinas que están en perfecta alineación "frío" (es decir, antes de la puesta en marcha) debe No se espera que siga siendo así que después de entrar en servicio. Tabla 2, página 6-29, proporciona una guía para tabular motor alineación. problemas de alineación de ejes se manifiestan generalmente en el los patrones de desgaste bola de seguimiento de pistas de rodadura de cojinete de bolas. Por lo tanto, al inspeccionar un cojinete fallado, inspeccionar a las pistas de rodadura aseguran que las bolas están montando en el camino correcto. desalineación

también puede causar vibraciones o calentamiento excesivo. (Ver Figura 24.) PROBLEMAS ASOCIADOS CON MAGNÉTICA CENTRADO. Si no se utiliza la disposición de acoplamiento correcta o desalineación entre el motor y el equipo accionado puede provocar daños en los rodamientos, eje, o partes de la driven equipo. También puede dar lugar a la desalineación entre la rotor y el estator, y sus conductos de aire. Esto puede afectar a motor características de rendimiento, de temperatura o nivel de ruido. Limitado acoplamientos endfloat mantendrán el motor de su magnética centro suponiendo que el eje se describió correctamente. Eje scribing se ilustra en la Figura 25. Sin embargo, en algunos casos donde "caza" puede ocurrir, el eje puede golpear el cojinete hombro de empuje con fuerza suficiente para causar daños. máquinas de cojinetes de manguito deben tener un endfloat limitada acoplamiento. El beneficio de este tipo de acoplamiento es que cuando correctamente instalado, se impide que el eje de cojinete de manguito hombros de entrar en contacto con el cojinete de empuje

caras. Aunque caras cojinetes de manguito normalmente han de empuje,

Figura 24: PATRONES desgaste de los cojinetes La zona de carga del cojinete de la izquierda, se muestra como una camino sombreado, indica que el anillo exterior está desalineado al eje. La zona de carga del cojinete en el derecha indica el anillo interno está desalineado con respecto a la alojamiento Están destinadas accidental o de corto plazo (como cuando se ejecuta las pruebas no acoplado) de empuje solamente. Si un cojinete de manguito tiene una cara de empuje dañado, comprobar si hay una falta o incorrecta dimensionado endfloat limitar espaciador. O si el acoplamiento no es del limitando endfloat tipo, entonces recomienda que se sustituya con un acoplamiento endfloat limitante. Algunos motores más grandes utilizan un elemento de rodamiento instalado en el extremo de la transmisión, para que actúe como un cojinete de empuje. Si hay daños empuje cara a un manguito teniendo en este tipo de motor, el rodamiento de elementos rodantes Probablemente no se ha instalado. Se incluyen en esta sección son los casos en que las modificaciones a el rotor son necesarios para eliminar este tipo de daños. El siguiente material de la AESA Manual Técnico Sección 11 y la mecánica del libro Fundamentos de reparación Sección 13 ofrece opciones para hacer frente a este tipo de problema.

EFECTOS CENTRADORAS MAGNÉTICA EN casquillo de cojinete MOTORES DE INDUCCIÓN Algunas definiciones de los términos es necesaria para asegurar una concisa comprensión de la fuerza de centrado magnética. En primer lugar, el juego axial es la distancia total un conjunto de rotor se puede mover axialmente entre los límites fijados por el cojinete de manguito de empuje y caras collares de eje asociados. Esto es típicamente 0,5 "(13 mm) de motores grandes. En segundo lugar, centro mecánico es la posición de la mitad de camino entre el conjunto de rotor juego axial total. El centro magnético es la posición del conjunto de rotor tomará cuando se energiza. fuerza de centrado magnética es la que resultados cuando el rotor es forzado fuera de su deseada posición centro magnético por medios externos. en ejecución posición centro magnético desacoplado, la suma de la axial componentes de fuerza centro magnético mide cero. Es solo cuando el conjunto de rotor se mueve fuera de su desear magnética posición central por medios externos que u na recuperación magnética Aparece la fuerza central. Normalmente, magnética y mecánica Trace una línea aquí en el centro magnético Azul esta área con el eje empujó hacia fuera

Figura 25: MARCADO LA MAGNÉTICA CENTRAR Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-25


centro no coinciden debido a las variaciones de fabricación. Entre los factores asociados con el centrado magnética problemas son el número de polos, la carga en el motor, y un taladro estator o rotor cónico OD. La siguiente es una Descripción de estos factores. centros magnéticos Dual Mientras que las máquinas construidas como se muestra en la Figura 26 puede tener dos centros magnéticos, este efecto es más frecuente en los motores diseñado con orificios de ventilación radiales no alineados. La ocurrencia de dos centros depende de factores tales como la separación en el diseño de ventilación y la fabricación de las variaciones dimensionales. Cuando esto condición se produce debido al diseño y fabricación precisión de la máquina, se puede verificar rápidamente. Si un motor se desacopla de nuevo correr sin carga, aparecerá para tomar una posición fija. Las máquinas que presentan esta característica voluntad en general, tienen un centro de algo más débil que uno indica un centro magnético solamente. Un montaje que va a desarrollar este efecto de dos centro es se muestra en la Figura 27. Para los fines de discusión, puede ser supuso que era fabricado de esta manera en lu gar de diseño como tal. La Figura 27A muestra el conjunto en su posición central mecánica. Para un conjunto particular de dimensiones valores, esta máquina, cuando está activado, podrían tomar una posición central magnético correspondiente a 27B o 27C. En cualquiera de las posiciones, la suma de las fuerzas magnéticas que actúan hacia la derecha o hacia la izquierda debido a los extremos del núcleo y el individuo statorrotor conductos serán cero, lo que indica un funcionamiento magnético neutral ha sido encontrado. Otro efecto a veces observó en motores de dos polos es que su centro magnético parece flotar u oscilar alrededor la marca del eje escriba. Esto no es debido a un cambio en absoluto magnética fuerza de centrado sino que se produce debido a las fuerzas de flujo de aire en cualquiera de los extremos del rotor que no son perfectamente equilibrado. efecto de la carga en el centro magnético En ninguna operación de carga, los dos componentes del magnética la fuerza que se encuentran de centrado son: (1) que, debido a la laminación termina y (2) la causada por la rejilla de ventilación de estator-rotor termina (cuando estos están presentes). Si el rotor está sesgada, esta factor tiene poco efecto en vacío debido a la extremadamente pequeña corrientes de jaula de rotor en esta condición. Con carga, tanto el componente de inclinación (por canaletas inclinadas) y el componente de anillo extremo surgir. La magnitud de la fuerza axial debido a sesgar es directamente proporcional al par de torsión y el ángulo de inclinación y inversamente con el diámetro del núcleo del rotor. Su dirección es dependiente en la dirección de la inclinación y la rotación del rotor. Cuando surgen estos dos últimos componentes y su magnitud suficiente y dirección adecuadas, pueden forzar una cambio en la posición centro magnético del rotor de no operación de carga. Normalmente, este cambio de posición es menor que

1/8 "(3 mm). Si el centro magnético sin carga está muy cerca la posición central mecánica, y el juego axial total es 0,5 "(13 mm), este cambio no resultaría en una superficie de apoyo roce en un collar de árbol asociado. Debe observarse que la marca de centro magnético describió en el eje de extensión se realiza mientras el motor está funcionando a sin carga. estator Rotor estator Rotor Diseño medio-caballos de fuerza Respiraderos están alineados diseño de mayor potencia Rejillas de ventilación no están alineados para la supresión del ruido.

Figura 26: Alineación de los conductos de respiración de Y CENTRADO MAGNÉTICA estator Rotor estator Rotor estator Rotor En la posición de centro mecánico como construido. En primer centro magnético, rotor se mueve hacia la izquierda.

UN segundo do Línea central En segundo centro magnético, rotor se mueve hacia la derecha.

Figura 27: disposición con dos centros magnéticos

6-26 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 6 - Los fallos mecánicos del análisis de causa Fracaso LS (pulgadas) DA (pulgadas) = 128

* 1 / 2 de esta fuerza de desviación se puede utilizar, pero la cantidad de deflexión sustituto como sigue: V-CORREA pequeña roldana RECOMENDADO V-correa cruzada DIÁMETRO DE LA DESVIACIÓN DE FUERZA (lbs) TIPO sección de gama (en) MÍNIMO nueva correa Retension ~ 3.0 2.4 3.6 3.1 A 3.1 ~ 4.0 2.8 4.2 3.6 4,1 ~ 5,0 3,5 5,2 4,6 5.1 ~ 4.1 6.1 5.3 ~ 4.6 4.9 7.3 6.4 B 4.7 ~ 5.6 5.8 8.7 7.5 5.7 ~ 7.0 6.2 9.3 8.1 7,1 ~ 6,8 10,0 8,8 ~ 7,0 8,2 12,5 10,7 C ~ 7,1 9,0 10,0 15,0 13,0 9,1 ~ 12,0 12,5 18,0 16,3 12.1 ~ 13.0 19.5 16.9 12,0 ~ 13,0 17,0 25,5 22,1 * D 13,1 20,0 30,0 ~ 15,5 * 26,0 * 15,6 ~ 22,0 21,5 32,0 * 28,0 * ~ 3.0 3.4 5.1 4.4 AX 3.1 ~ 4.0 3.7 5.5 4.8 4,1 ~ 5,0 4,0 6,0 5,2 5,1 ~ 4,5 6,7 5,9

~ 4,6 6,7 10,0 8,7 BX 4.7 ~ 5.6 7.3 11.0 9.5 5,7 ~ 7,0 7,6 11,5 9,9 7.1 ~ 7.8 12.0 10.1 ~ 7,0 12,0 18,0 15,6 CX 7,1 ~ 9,0 13,0 19,5 16,9 9.1 ~ 12.0 13.5 20.0 17.6 12.1 ~ 14.0 21.0 18.2 2.65 ~ 3.35 3.1 4.6 4.0 3V ~ 3.65 4.50 3.7 5.5 4.8 4.75 ~ 6.0 4.3 6.4 5.6 6,5 ~ 10,6 4,9 7,3 6,4 7,1 ~ 11,0 16,5 14,3 10,3 5V ~ 10,9 13,0 19,5 16,9 11,8 12.5 ~ 16.0 14.0 21.0 18.2 12,5 ~ 26,0 * 39,0 16,0 * 33,8 * 8V ~ 17,0 30,0 * 45,0 20,0 * 39,0 * 21,2 ~ 34,0 * 51,0 22,4 * 44,2 * 2.2 ~ 2.5 3.2 4.8 4.2 3VX 2,65 ~ 4,75 3,8 5,7 4,9 5.0 ~ 6.5 4.8 7.2 6.2 6.9 ~ 5.8 8.7 7.5 ~ 5,5 10,0 15,0 13,0 5VX 5,9 ~ 8,0 13,0 19,0 16,9 8,5 ~ 10,9 14,0 21,0 18,2 11,8 15,0 22,0 19,5 ~

RAWEDGE dentada CORREA CONVENCIONAL V-CORREAY CONVENCIONAL BANDED V-correa trapezoidal V-Belt BORDE CRUDO correa dentada

TABLA 3: CORREA DE TENSIÓN, LA DESVIACIÓN DE LA FUERZA Y relación de alargamiento Manual de Referencia mecánica, AESA, 1999. Paso 1. Calcular la cantidad de deflexión (DA). LS = DA 64 Donde: DA = cantidad de deflexión (pulgadas). LS = longitud de tramo (pulgadas). Paso 2. En el centro del claro, desviar la cinta a la deflexión requerida cantidad (DA) y registre la fuerza necesaria. Paso 3. Verificar la fuerza necesaria para la desviación anteriormente. Referirse a tabla de la página 57 y si la fuerza es demasiado alto, para reducir el nivel recomendado. LS (pulgadas) DA (pulgadas) = 64 FUERZA La longitud del tramo (LS) DESVIACIÓN-1/64 " Por pulgada de SPAN

agujero cónico o rotor Cuando el espacio de aire varía de un extremo al otro, ya sea el orificio rotor o estator se estrecha. Las fuerzas axiales intentarán mover el rotor hacia el espacio libre más pequeño. Con una manga máquina de rodamiento, el resultado puede ser dos centros magnéticos: uno en condiciones sin carga y otro cuando se carga. los mayor es la diferencia en espacio de aire, mayor es la fuerza que actúa en el rotor. Otra de las causas del problema centro magnético de doble se produce cuando el estator o rotor se vuelve a apilar de forma incorrecta. El estator y el rotor deben ser simétricas en ambos extremos. Si un estator volver a apilar los resultados en un extremo del motor que tiene más hierro que el otro, la fuerza axial puede variar en proporción a el flujo del estator.

PROBLEMAS carga radial Una serie de fallas de rodamientos y ejes están relacionados con incorrecta alineación de la banda, la tensión y el posicionamiento. Incluso el la selección del número y los tipos de cinturones es crítica. Cuidadoso la inspección de la bandas como se indica en la Tabla 3 minimizará la carga colocada en la línea de ejes. Los mismos principios aplicar a otros métodos de acoplamiento. El efecto potencialmente destructivo de una t ensión exagerada puede verse en la Figura 26. El eje del motor tiene una curva grave, y la carcasa de lado de accionamiento ha sido prácticamente destruida. los magnitud de los daños en este caso no justificaba el desmantelamiento el motor. Era una conclusión no percibidos que debe ser reemplazado.

Figura 26: exceso de tensión CINTURONES Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-27

Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 FALLOS desalineación El eje de salida del rotor en estas fotografías se inclinó casi el 30 °•de su eje, originales. Esto podría haber sido causado por la desalineación. Tenga en cuenta que el material del eje se ha debilitado debido a la tensión y la calefacción, lo que resulta en la rotura y torsión del acero a la unidad del extremo del cojinete del eje. Este tipo de flexión se asocia generalmente con las aplicaciones con cinturón, donde siempre hay una alta radial (tracción lateral), o la carga radial, pero también puede ocurrir en las aplicaciones de acoplamiento directo con desalineación severa o una vibración. bombas de alimentación de calderas funcionan a temperaturas mucho más altas que la mayoría de las máquinas rotativas, por lo tanto, el crecimiento térmica tiene un efecto significativo en la alineación. El frío inicial compensar la alineación siempre se debe obtener de la bombear fabricante y utilizada durante la alineación. En el caso que se muestra aquí, que no era una compensación térmica, pero un pie suave que dio lugar a una falla del rodamiento. Como se muestra, un indicador de cuadrante puede ser utilizado para verificar el movimiento vertical ya que cada pie es aflojado y volver a apretar progresivamente. El cilindro cojinete de rodillos en el extremo de accionamiento del motor falló debido el mismo de asiento de alojamiento había una distorsión angular causada por el cepa de tirar hacia abajo en un pie suave. Cabe resaltar que rodamientos cilíndricos generalmente no se adaptan bien para dirigir instalaciones acopladas porque, sin radial apreciable la carga, los rodillos tienden a patinar (es decir, dejar de girar), mientras deslizándose por las pistas de los rodamientos.


FALLOS desalineación Estas fotografías muestran que la desalineación menudo afecta el extremo de accionamiento opuesto (ODE) que lleva más aún que el extremo de accionamiento (DE). El cojinete y el cojinete ODE

tapón (A y B) han sido aniquiladas, tanto es así que la Anillo interior del cojinete ha perdido su dureza y multiplicado fuera. El núcleo del rotor (C) se le ha pegado el núcleo del estator, provocando daño laminación. En la DE, la tapa del cojinete interior (D y E) se le ha pegado el eje debido al cojinete ODE fallo haciendo que el rotor a caer hacia abajo en el marco. Esta es un ejemplo clásico de lo que puede ser encontrado cuando la desalineación da como resultado una falla del rodamiento. El daño severo a un cojinete del eje de cojinete de bolas puede ser se ve aquí. El anillo de rodadura interior del cojinete de girar en el eje y la fricción-mecanizar su camino en el eje. Tenga en cuenta que el laberinto interior (lado izquierdo de la foto) frotó, y un laberinto manga en el lado exterior se soltaron. la manga es visible en el lado derecho de la foto. la probable causa de este fracaso fue el exceso de carga radial debido a paralelo Desalineación

UN segundo do re mi Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-29

Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 Factores que pueden afectar ALINEACIÓN La alineación del eje de este motor y la bomba tiene la potencial de ser complicado, no solo por el crecimiento térmico, pero por la contracción como la bomba opera potable fría agua. Al ser una instalación de bombeo, tubería de presión es también una posible factor que se debe comprobar. Tenga en cuenta que el base de apoyo para el motor no es sustancial. Eso podría conducen a la vibración, en particular si los elementos verticales están No atirantadas. La alineación de este motor y la bomba de la instalación al aire libre puede verse afectada por la luz solar, que calentar un lado de la motor más que el otro. Eso tendrá una tendencia a arco de la unidad en la dirección vertical, con una consecuente desalineación angular. Tenga en cuenta los recortes en la columna entre el motor y la bomba para el acceso en el acoplamiento. Si la columna no está diseñado correctamente, vibración resonante puede ocurrir. Tenga en cuenta que el cuerpo alto y delgado del motor y compañero columna de adaptarlo a la bomba. Si la rigidez de la motor y la columna no son adecuadas, una "frecuencia de caña" vibración resonante podría provocar que el motor comience a oscilar, por tanto, continuamente entrando y saliendo de la alineación. El acoplamiento

para esta unidad tiene un dispositivo de gato de tornillo construido en él para subir o bajar el eje de la bomba. Mediante la inserción de una varilla en los orificios de el centro del acoplamiento, el eje de la bomba se puede ajustar para ajustar la holgura del impulsor a la cuencos (voluta). Una palabra Precaución: Algunos motores están acoplados a bombas diseñadas para una mayor capacidad, con un futuro aumento de la capacidad en mente. Mientras que el motor podría ser un hp 200, la bomba accionada podría requerir 300 CV. El costo de la bomba puede ser sobre el mismo que para la unidad de puntuación más pequeño, mientras que el motor más grande costo es proporcionalmente mayor. Instalación del motor más pequeño permite al usuario simplemente cambiar el motor para aumentar capacidad en una fecha posterior. Para compensar, mientras que la más pequeña motor está acoplado a la bomba, se levanta el eje del impulsor más de la holgura estándar 0,125 "(3 mm), por lo tanto la reducción de la eficiencia de la bomba de modo que sólo requiere la 200 caballos de fuerza del motor. El peligro viene cuando nadie se acuerda que este motor más pequeño está impulsando una bomba de 300 CV, y Se utilizan procedimientos de alineación normales. El motor intenta entregar la capacidad de la bomba, y falla prematuramente, si que opera en absoluto.

6-30 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 6 - Los fallos mecánicos del análisis de causa Fracaso Esto ilustra lo importante que es la ubicación del pie con respecto a la placa de montaje. En este caso, el pie está mal ubicado. Una cuestión de montaje similares, no causado por el motor, pero por la base, es cuando el motor se encuentra demasiado alto. Es decir, cuando la línea central del eje motor está por encima del eje de la máquina línea central, sin las calzas debajo de las patas del motor. En esos casos, las alternativas más frecuentes son a la máquina material fuera de los pies del motor o calce el driven equipo y volver a realizar la alineación. algunos realizados equipo puede ser poco práctico cuña. Un ejemplo sería ser una bomba, debido al potencial para la cepa tubo si el cuerpo de la bomba se eleva.

Factores que pueden afectar ALINEACIÓN Maquinaria instalada en áreas sujetas a la tierra de asentamiento (Por ejemplo, los humedales) pueden ir fuera de la alineación como el fundamento el apoyo se convierte en desigual. Esta gran motor y l a bomba están montados en lo que parece ser una base masiva. A pesar de su construcción sólida, la base puede torcer o doblar como la tierra debajo de él se afloja o se asienta. Otro consideración es que el motor y el equipo accionado en una base necesita ser reajustado cada vez que la base es perturbado o movido. Un ejemplo común de movimiento es cuando el nuevo equipo se sale de fábrica. El fabricante puede áspera a alinear la unidad, pero el el motor y el equipo accionado siempre es necesario reajustar después de que se instalan. Los diferentes tipos de acoplamientos requieren ajustes en la alineación

técnicas. El diámetro relativamente grande de la acoplamiento "neumático de caucho" necesita tener equipo de alineación que tiene la altura suficiente para despejar el centro de "rosquilla". Los múltiples componentes de este acoplamiento también pueden introducir un desequilibrio mecánico que resulta en vibraciones. Si ese es sospecha, desconecte el acoplamiento y girar de un lado de que 180 °•y volver a conectar. Si el nivel de vibración cambia, la acoplamiento tiene algún desequilibrio. crecimiento térmica debe tenerse en cuenta cuando se alinea. El lado de escape del ventilador en esta fotografía se crecer más que el lado de entrada. El crecimiento térmica de esta tipo de soplador será mayor que el motor, en la mayoría casos. Debido a las diferencias de temperatura en el soplador de cuerpo, no sólo va a crecer hacia arriba, sino también a una ángulo desde el extremo frío al extremo caliente. El motor es generalmente iniciado intencionalmente más alto que el ventilador para el frío alineación (es decir, antes de la puesta en marcha). Después de que la unidad está en funcionamiento la temperatura, que debe ser cerrado y el comprueba la alineación caliente, y realinear caliente si es necesario. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-31

Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 UN 0B 0 F re GRAMO XY UN 0B 0 F re GRAMO XY Dial indicadores Derecha Izquierda do do do do do do Casos 5 y 6 C> D Casos 9 y 10 C=D Casos 3 y 4

C G 7b y 8b casos F
Vertical horizontal GUÍA PARA LA ALINEACIÓN DE MOTOR eje respecto posiciones Caso Compr. Controlador C es igual a X es igual a Y es igual a X gruesa distancia S S gruesa distancia X 1 + A + B = No req A / 2 A / 2 eliminar eliminar izquierda izquierda 2 -A -B = No req A / 2 A / 2 podrás invitar a derecha derecha 3 + A, -B BD / A + BB (C + D) / 2C B (C + G) / 2C podrás invitar a derecha derecha 4 -A, B + BD / A + BB (C + F) / 2C B (C + G) / 2C eliminar eliminar izquierda izquierda 5 -A <-B BD / BA B (C + F) / 2C B (C + G) / 2C podrás invitar a derecha derecha 6 + A B + BD / AB B (CF) / 2C B (GC) / 2C eliminar añadir derecha izquierda 7c B (CF) / 2C B (CG) / 2C eliminar eliminar la izquierda izquierda 8a B (FC) / 2C B (GC) / 2C eliminar eliminar la izquierda izquierda 8b -A> -B BD / AB B (CF) / 2C B (GC) / 2C añadir quitar izquierda derecha 8c B (CF) / 2C B (CG) / 2C podrás invitar a derecha derecha 9 A = 0, -BDB (C + F) / 2C B (C + G) / 2C podrás invitar a derecha derecha 10 A = 0, + BDB (C + F) / 2C B (C + G) / 2C eliminar eliminar la izquierda izquierda 11 + A, B = 0 No req FA / 2D GA / 2D podrás invitar a derecha derecha 12 -A, B = 0 No req FA izquierda / 2D GA / 2D eliminar eliminar izquierda Marcar indicador lecturas Alineamiento vertical agregar o quitar los suplementos Alineación horizontal mover hacia la izquierda o hacia la derecha


VARIOS MECÁNICO FALLAS Al analizar una falla en el motor y determinar qué reparaciones son necesarias, es importante no pasar por alto la partes "pasivos" del motor. Examen en busca de grietas, deformaciones, desgaste, aflojamiento y la corrosión son pasos críticos que no debe ser omitido. Artículos para examinar incluyen: • Los bastidores de estator, etiquetas de cierre y tapas de los cojinetes. - La porosidad de las piezas fundidas. - Registrar ataques (excéntricos, fuera de todo el año, sobre o insuficiente, dañado). - Broken soldaduras, grietas o defectos. - Roscas o agujeros indebidos. - Dañado dispositivos de elevación.

- Loose, fuera de lugar o deflectores que falta. - Estator incorrecto ajuste de núcleo a marco. - La falta de planitud pie. - Fugas de aceite del tubo soporte de extremo o i ndebido del sello / ajuste. - Pobre agujero del rodamiento se coloca entre ménsulas de apoyo o las tapas de cojinete. - Obstruidos los orificios de drenaje. - Obstrucción rellenos de grasa y desagües. - Oxidación, la corrosión y la abrasión. • Los sistemas de cañerías para la lubricación y refrigeración - Se ajusta flojos / conexiones. - Las roscas dañadas. - Ubicaciones inapropiadas, niveles o ángulos. - Falta de orificios o placas de medición. - Obstrucción o fugas partes. • Otros

- Dañado soportes de los cojinetes. - Pérdida de espacio libre entre la rotación y estacionaria partes. - Partes por llegada fuera del equilibrio.

Problemas específicos CONSIDERACIONES calor de la fuente (IEEE P1349-2002) A veces los fabricantes usan componentes no metálicos como parte de la envolvente para minimizar circulantes Corrientes. El uso de material no metálico disminuye la perdida las pérdidas y las corrientes que circulan en carcasas recinto. Actual puede ser inducida en los pernos de acero utilizados para sostener otra componentes a partes no metálicas donde se ubican dentro del campo magnético del devanado del estator. Esto es particularmente cierto durante el arranque del motor. Si los pernos están hechos de un material magnético, pueden convertirse caliente. El uso de tornillos no magnéticos, tales como la serie 300 acero inoxidable, minimiza las corrientes que circulan y caliente Componentes. Puesta a tierra de cualquier hardware flotante es recomendable, ya que hay casos de grabado intensa formación de chispas entre el hardware flotante y adyacente placas de base. JUNTAS (IEEE P1349-2002) las características del motor que reduzcan al mínimo la formación de chispas a través de las articulaciones son a continuación: a) marcos fabricados con costura de una sola pieza de fundición o, por lo no hay riesgo de provocar través de las juntas del bastidor. b) Un número adecuado de pernos para fijar rodamiento soportes y cubiertas de extremo-a la trama. Un adecuado número de tornillos debe proporcionar un camino para el flujo de corriente durante el arranque. c) Las superficies mecanizadas entre el soporte del cojinete y

las superficies de acoplamiento del marco aseguran un buen contacto entre caja y soporte. d) dejar un espacio libre entre los bobinados del motor y partes estructurales. Cuando sea necesario, cables de conexión equipotencial debe ser instalado para evitar las chispas entre las secciones en motores de múltiples secciones. Bonos deben aplicarse según lo especificado por el fabricante.

Los fallos mecánicos y daños DIVERSAS Note el contraste entre una tapa de cojinete ajuste adecuado que se encuentra en buen estado (izquierda) y los que ya no están funcional (derecha). Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-33


Los fallos mecánicos y daños DIVERSAS La soldadura pie no penetró en el bastidor de estator correctamente. Una condición severa de pie suave causó este marco de roer. La grieta en este marco fue causado por un ajuste de interferencia entre el estator y el marco que era demasiado apretado. esto dio lugar a en tensión circunferencial excesiva. Cuando el estator se expandió durante la operación, la división marco. Las costillas axiales del bastidor fabricado que conserva la laminaciones se cortaron previamente desmontar el núcleo para reapilado. Después de reapilado, el marco se llevó a cabo en conjunto en una prensa y soldada. La soldadura de las costillas resultado en la retención de las laminaciones presión desigual. El resultado fue que algunos de los paquetes de laminación se convirtieron fallas a tierra suelta y se hace girar, causando en el bobinado. La reparación de este motor va a requerir una re-apilado, como así como de rebobinado. Un método inaceptable se utilizó para ampliar un marco orificio del pie.


Los fallos mecánicos y daños DIVERSAS Muchos motores más grandes utilizan estator soldada o fabricada Marcos Tenga en cuenta que las láminas se sueldan directamente a la estructura de trama. De no hacerlo correctamente puede causar ruidos y vibraciones excesivos. Estos son marcos típicos TEFC. Es crítico que la registrar ataques son concéntricos y del tamaño adecuado. en TEFC marcos, es muy importante para conseguir el ajuste adecuado entre el estator y el marco para asegurar una buena conducción de calor. Debido a una fuerza excesiva, el oído se quebró en el círculo de pernos. Esta cubierta de protección del ventilador estaba roto durante la instalación. Este perno se aprieta demasiado, a través de la cual se ejerce más la fuerza de la forma cuadrada de aluminio fundido al final

Soporte pudo resistir. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-35


Los fallos mecánicos y daños DIVERSAS la corrosión severa en el soporte del extremo inferior debido a una orificio de drenaje obstruido. Todos los ajustes del soporte final debe ser redonda, ser del tamaño adecuado y tener la planeidad adecuada. eje, soporte final de este motor (arriba) y el ventilador con el dedo / disipador de calor alojado dentro del soporte final fueron dañados cuando una junta universal (abajo) falló debido a un transitorio voltaje. Este soporte final perdió el juego de funcionamiento con el eje.


Los fallos mecánicos y daños DIVERSAS Estas fotografías ilustran cómo la sencilla fallo mecánico de una parte puede dar lugar a un fallo catastrófico del motor. En esto motor vertical, un detector de temperatura de resistencia al rodamiento sencilla (RTD) o detector de vibraciones podría haber protegido a este motor. En su lugar, el eje, el soporte del extremo y sinuoso resultaron dañados. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 6-37

Análisis de Causa Raíz Si no fallas mecánicas - Sección 6 La grieta en este soporte extremo inferior fue causado por la pérdida de holgura de funcionamiento entre el soporte del extremo y el eje. El soporte de extremo está ahora fuera de todo el año y gaulled. Estas cajas de cojinetes son de gran tamaño y fuera de la ronda debido a un ajuste flojo que causó rozamiento.

Los fallos mecánicos y daños DIVERSAS Es fundamental que todas las piezas giratorias encajan correctamente y están equilibrados. Tenga en cuenta que un perno no se encuentra en este antirrotación dispositivo. El fracaso de este dispositivo anti-rotación de la parte superior agrietado soporte final.

6-38 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 6 - Los fallos mecánicos del análisis de causa Fracaso Este soporte de cojinete pierde su ajuste al cojinete debido al rozamiento.

Los fallos mecánicos y daños DIVERSAS La instalación de cañerías para esta mirilla se instaló en un ángulo que elevó el nivel de aceite y mayor resistencia al avance en la Rodamientos de la manga. La causa para el ángulo era incorrecta taladrado y roscado del agujero roscado en el soporte. Este detector de temperatura de resistencia al rodamiento (IDT) era dañado durante el transporte. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7

Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos de motor DC - Sección 7

-1

7 Los fallos de motor DC Resumen de la sección Página Introducción a motores de corriente continua .............................................. .................................................. ............................... 7-2 Las armaduras ................................................. .................................................. .................................................. ... 7-2 Estrés termal ................................................ .................................................. ........................................ 73 la tensión eléctrica ................................................ .................................................. ...................................... 7-3 Estres mecanico ................................................ .................................................. ................................... 74 esfuerzo dinámico ................................................ .................................................. ....................................... 7-4 Conmutadores ................................................. .................................................. ................................................ 7- 7 marcando barra de ranura: causas y curas ........................................... .................................................. ........... 7-7 Cepillos y brushholders ............................................... .................................................. ........................... 7-11 escobillas de carbón: Causas de las tasas de desgaste inusuales .......................................... .......................................... 7-11 la presión del cepillo y de la tensión del muelle ............................................. .................................................. .......... 7-11 bobinas de campo (campos de derivación) ............................................ .................................................. ................................... 7-14 Estrés termal ................................................ .................................................. ...................................... 714 Estres mecanico ................................................ .................................................. ................................. 715 Importancia de la simetría ............................................... .................................................. ........................ 7-15

Interpolos y campos de serie .............................................. .................................................. ........................... 7-17 Compensar bobinados ................................................ .................................................. .............................. 7-20 DC ventilación del motor ............................................... .................................................. ..................................... 7-22 Corrientes del eje y tacómetros .............................................. .................................................. ........... .. ....... 7-24

7 - 2 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 7 - DC fallas del motor de la causa raíz Análisis de Falla Armadura ................................................. .............. 7-4 Conmutador ................................................. ......... 7-9 Cepillos y brushholders ................................. 7-13

ILUSTRACIONES DE COMPONENTES DE MOTOR DC bobinas de campo (campos de derivación) ...................................... 7-16 Interpolos y campos de serie ................................. 7-18 devanados de compensación ..................................... 7-20

INTRODUCCIÓN AL motores de corriente continua Mientras que muchos de los componentes de una máquina de DC son comunes a las máquinas de corriente alterna (eje, cojinetes, marco), hay partes que son únicos para máquinas de corriente continua. En esta sección se frente a esos componentes, describir los métodos de prueba y modos de fallo y análisis de fallos. La misma metodología utilizado a lo largo del libro se continúa aquí, con algunas adaptaciones. Se supone, para el propósito de esta discusión, que el lector ya entiende cómo funciona un motor de corriente continua.

FIGURA 1: TEMPRANA DE MOTOR DC El motor de corriente continua ha existido desde la década de 1880. (Ver Figura 1.) Aunque algunos han hecho sonar su loma de muerte desde fecha tan lejana como la década de 1950, no parece haber escasez de trabajos de reparación de CC. Los devanados de un DC máquina difieren de las de los motores de corriente alterna, por lo que la evaluación proceso difiere de la descrita anteriormente en este libro. Muchos de los problemas asociados a máquinas de corriente continua están relacionados a su capacidad para disipar el calor. Por lo tanto, el estrés térmico es Subrayó. el tamaño del conductor (circular mils / amp), volumen de flujo de aire, el diámetro del colector, la temperatura ambiente y carga son factores que afectan al aumento de la temperatura. La sección se divide en las partes principales de la DC máquina, con el debate que siguió a la secuencia establecida anteriormente en este libro. La ventilación se aborda en detalle bajo el título térmica. Las tensiones, ya que se refieren a las máquinas de CC, pueden ser agrupados de la siguiente manera: Armadura • Estrés termal

-Sobrecarga - Condiciones de establo

- Los puntos calientes - La mala ventilación la tensión eléctrica •

• Estres mecanico

- Laminación suelta al asiento del acoplamiento • el estrés dinámico

- vibración - Par transitoria - Fuerza centrífuga • El estrés ambiental

- Contaminación (carbono) - la abrasión - Ventilación obstruida bobinas de campo, interpolos, campos de serie y compensando bobinados • Estrés termal

- sobrecarga - Soplador / ventilación - La transferencia de calor inhibe • Estres mecanico

- Bobinas sueltas, sujetadores - Desviación de materiales - Proceso de diseño o fabricación inadecuada • el estrés dinámico

- vibración • El estrés ambiental

- Contaminación (carbono) - la abrasión

ARMATURES La armadura es el corazón de la máquina DC, sujeto a las tensiones asociadas con devanados de corriente alterna en la Sección 3 y el estrés asociado con el rotor de CA en la Sección 5. (Véase la Figura 2.) La armadura se compone de bobinas insertadas en las ranuras, conectado a las barras de conmutador individuales. las bobinas son retenidos en las ranuras por medio de cuñas, y las extensiones de la bobina Este motor eléctrico DC 1889 Edison se encuentra a 1,5 kW (2 CV) diseño bipolar. Sin interpolos, el cepillo neutral tuvo que ser cambiado para cada cambio de carga. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7-3

Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos de motor DC - Sección 7 asegurado por las bandas con fibra de vidrio ricas en resina bandas de cinta o alambre de acero. Tanto el material de cuñas y de bandas debe ser capaz de soportar las fuerzas centrífugas de rotación. Tensión alcanza la armadura a través de escobillas de carbón montar contra el colector, por lo que el conmutador debe estar redondo y liso. Excentricidad o barras altas pueden causar la cepillos para rebotar, perdiendo contacto con el conmutador y causando la formación de arcos. Los devanados de inducido son retenidos por anillado, y deben soportar temperaturas elevadas, voltaje

subraya y resistir las fuerzas centrífugas. ESTRÉS TERMAL La tensión térmica en el devanado de inducido puede ser causada por la carga (corriente), temperatura elevada o a partir de la paquete de chapas. Una comparación de la aparición térmica puede ser útil; si la evidencia de calor es mayor en las cuñas y las bobinas dentro de la ranura, las láminas pueden ser cortocircuitados. Si la bobina extensiones parecen haber sido más caliente, la tensión térmica es más probable que esté relacionada para cargar o ventilación. sobrecarga térmica puede dejar la armadura descolorida, acelerar el final de la vida de aislamiento, y suavizar el barniz reduciendo de este modo la fuerza de unión. Las causas incluyen el exceso actual, ventilación restringida, laminaciones en cortocircuito, colector por debajo de diámetro mínimo, o la temperatura ambiente elevada. Puesto de condiciones para una armadura de CC son distintivos en apariencia. La corriente pasa a través de los cepillos a la bares que están en contacto con, dejando un patrón revelador espaciadas a intervalos regulares que coinciden con la separación cepillo. Un solo episodio resultará en la huella de la completa complementar de cepillos. Si hay varios patrones, que indica múltiples puestos de venta y puede indicar una maquinaria problema, un operador inexperto o una situación de sobrecarga crónica. Un problema con una condición de bloqueo es que la mayoría conmutador las barras son de una aleación de cobre y plata. Como con la mayoría aleaciones, que pueden llegar a ser tratado con calor. Las t emperaturas por encima 550 °•F puede templar o recocer las barras. Un estado de bloqueo puede suavizar las barras afectados, el cambio de su tasa de desgaste y lo que resulta en el desarrollo de puntos planos. (Véase la figura 3.) Incluso después de mecanizar para restaurar la redondez de la conmutador, las barras pueden seguir usando a un ritmo más rápido, causando manchas planas para volver. Use un centerpunch resorte como un medidor de dureza: Pulse el centerpunch en contra de la barra afectada y luego contra una "buena" bar. comparar la Tamaño de sangría para evaluar la dureza relativa de las barras. Mientras que la maquinaria de CC funciona con corriente continua, y eddycurrent pérdidas se asocian con frecuencia, la armadura de una máquina de DC en realidad se expone a AC como la polaridad en cada bobina se invierte cada vez que pasa un poste de campo. Armadura la frecuencia se puede calcular como: Ya que las pérdidas por corrientes de Foucault son proporcionales al cuadrado de la frecuencia, mayor es la frecuencia, más crítico laminaciones en cortocircuito convertirse. Ha sido durante mucho tiempo común practicar para calentar armaduras con un soplete a fin de eliminar los devanados. laminaciones en corto en armaduras resultantes a partir de este método son un problema muy real. el preferido método es el paso de frío, como se muestra en la Figura 4. Cuando el daño térmico no es causado por cortocircuito laminaciones del inducido, la carga debe ser evaluado, y el

todo sistema de ventilación inspeccionado. CARGA ELÉCTRICA aislamiento de inducido está sujeto a tensiones similares a las descrito en la sección del estator AC, con la adición de fuerzas centrífugas de velocidades de giro. De carbono y humedad penetración son problemáticos debido a la inherente la exposición de la parte posterior de las bandas. Winding tratamiento, si bien hecho, sella los bobinados de los nudillos a la canalizaciones verticales. diseño Conmutador requiere que el conmutador no estar inmerso en el barniz, que interferiría con el la función de los anillos en V. Eso deja al descubierto partes de las barretas expuestos a contaminantes conductores. La parte inferior y parte posterior de las barras están al abrigo de los bobinados, restringiendo

Figura 2: Un DC ARMADURA FIGURA 3: CONMUTADOR Esta armadura falló cuando el material de precintado se deterioró. aire de la sal húmeda debilita bandas de fibra de vidrio. UN alto contenido de resina de bandas funciona mejor en condiciones húmedas. Este conmutador se ha mecanizado, haciendo hincapié en la profundidad de los puntos planos causados por un estado de bloqueo. = frecuencia del inducido polos 7200 / rpm 60 Hz

(•)•⋅ 7 - 4 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 7 - DC fallas del motor de la causa raíz Análisis de Falla la ventilación y la toma de la limpieza difícil. Centrífuga trampas de carbono por debajo de la fuerza de bandas y por debajo de las bobinas. Algunos diseños de armadura se complican aún más por los conductos de ventilación. ESTRES MECANICO Asiento del acoplamiento con el núcleo de la armadura laminada, como el de la AC rotor, es necesario para transmitir el par al eje y impedir el movimiento que podría causar vibración. En adición,

el conmutador de ajuste en el eje debe ser considerado. Ambos núcleo de inducido y colector son a menudo la forma adecuada para el eje. esfuerzos mecánicos a los devanados se concentran en el extremos de la ranura, anillos de apoyo y de bandas. No sólo son las bobinas retenido por las cuñas y las bandas, pero la fuerza centrífuga ejerce presión en la dirección opuesta a la fuer za ejercida cuando se instalan las cuñas y las bandas. esfuerzo dinámico La vibración puede causar cepillos para perder brevemente el contacto con el conmutador, lo que resulta en la formación de arcos en las escobillas. Esta genera calor, de forma intermitente puede aumentar la corriente en el individuo bares y bobinas de armadura, y los aumentos de temperatura. vibración severa puede causar bobinas se flexionen, el aumento de la la tensión en cada bobina donde sale la ranura. mientras colector

Los diseños varían, altos niveles de vibración aceleran el aflojamiento de bares, lo que es más importante para apretar los pernos del colector en intervalos regulares. pares transitorios pueden ser causados por la rápida aceleración / desaceleración de la armadura. El movimiento tangencial de extensiones de bobina aumento, aunque los diseños de inducido más susceptibles a este estrés son los que tienen bobinas pesadas y las canalizaciones verticales de altura independiente. La fuerza centrífuga es proporcional a Wr n 2 ; donde W es peso extensión, r es el radio de la bobina y n es rpm. Ese significa que la fuerza centrífuga es más probable que afecte ya extensiones de la bobina del inducido, los que tienen una relativamente amplia de la bobina terreno de juego (por ejemplo, 2 polos armaduras), diámetros grandes o pesados Bobinas Cuanto mayor sea el número de revoluciones, mayor es la fuerza centrífuga. (Tenga en cuenta que la fuerza centrífuga es proporcional al cuadrado de la velocidad. Si se duplica la velocidad, la fuerza centrífuga es multiplicado por cuatro.) La evidencia de movimiento de la bobina incluye rajado en el anillamiento o cuando la bobina sale de la espacio. bobinas arqueadas o distorsionadas indican movimiento peligroso. Si se produce un exceso de velocidad, los arrollamientos y / o barras del conmutador pueden separarse de la armadura con resultados dramáticos.

ARMATURES FIGURA 4: STRIPPING una armadura Fría pelar una armadura es popular entre los servicios centros que hacen la reparación del motor de tracción. Este roce armadura podría ser el resultado de un eje doblado, un polo suelto cayendo hacia abajo sobre la armadura, o un eje roto dentro del núcleo de la armadura. En este caso, el eje se rompió detrás del hombro del cojinete. Las marcas de trinquete ofrecen evidencia de ¿por qué el eje se rompió. (Véase la Sección 4.) Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7-5

Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos de motor DC - Sección 7 En las máquinas más grandes, algunos fabricantes instalan ecualizadores en el extremo del colector opuesto para facilitar reemplazo. Cuando ecualizadores están instalados detrás de la conmutador, la armadura tiene que ser rebobinada si ecualizador el daño se produce. problemas comunes incluyen ecualizador cortocircuito de carbono, la vibración y el movimiento.

ARMATURES Esta armadura se oversped cuando el circuito de campo abierto. material de fibra de vidrio de bandas de resina rica conserva la bobina Extensiones. Las cuñas de ranura son epoxi de alta resistencia "cuñas" de locomotoras. Esta extensión bobina tiene evidencia de estrés térmico rápido. Estas bandas exentas no se apoyan. Son propensos a flexionarse y se mueven durante la aceleración rápida o desaceleración. Una hilera de cordones rígidos a media altura haría

reducir la flexión.

7 - 6 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 7 - DC fallas del motor de la causa raíz Análisis de Falla Estos dos métodos de refuerzo de altura libre de pie canalizaciones verticales. El método elaborado, que se muestra en la parte superior, que requiere las bandas se extienden para borrar los pernos. Este diseño bloques el flujo de aire a través de las canalizaciones verticales. cuerda de carga (al fondo) es a veces utilizado como cordones con el fin de prepararse las bandas y aumentar la rigidez. Flashover dañado las bandas de armadura. reversión repentina, causado por la configuración de la unidad incorrectas, era la raíz porque.

ARMATURES Si espaciados uniformemente, estas bobinas t endrían mejor exposición al flujo de aire. Las posibles causas de estos daños incluyen la sobrevelocidad, fallo del material de bandas, bandas inadecuada o bandas que no estaba completamente curado. Las bandas exentas están mejor ventilados, pero son también más propenso a movimiento. Cuando la flexión, la ruptura se produce en o cerca del punto en el que son más rígidamente montado. El bloqueo se debe instalar en el área de movimiento máximo (resaltada), no cerca del lugar dónde se producen los saltos. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7

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COLECTORES condición del conmutador ofrece pistas útiles sobre el motor rendimiento, así como la carga, suministro de aire y el estado de los devanados. Debido a que la película deseable en un conmutador está a sólo 2 décimas de una millonésima de pulgada de espesor, es de fácil interrumpida cuando algo va mal. (Véase la figura 5.) El primer paso en la comprensión de la causa es revisar la distribución de las líneas de flujo a través de los polos de campo. Si los polos están espaciados uniformemente, como debe ser, y el conmutador barras están espaciados uniformemente, entonces cada cable de la bobina pasará a (Y fuera) de plano neutro en el mismo punto exacto. A menos que las bobinas se colocan una por ranura, la simetría es interrumpida a causa de la manera en que las bobinas son insertado en las ranuras del inducido. Las bobinas de la armadura están incluido en las ranuras separadas por dientes. Por ejemplo, un armadura con 38 ranuras y 152 bares posee 4 bobinas por ranura. Dado que las bobinas se han agrupado, no pasan en el neutro avión exactamente en el mismo punto. Los dientes de hierro son simétricas, que proporciona par motor uniforme. Con cuatro bobinas en una ranura, las espirales de extremo tienen dientes de inducido como un "vecino" en una cara. Las dos bobinas secundarias tienen cada uno solamente las bobinas como "vecinos". Es esta diferencia la que causa una

perturbación magnética, que a su vez tiene un efecto adverso en la conmutación. La película requiere de humedad y la corriente a la forma, y es formado de la manera siguiente: El cepillo positivo de una Depósitos de motor en partículas el colector, el negativo cepillo recoge partículas. Diminutas partículas de cobre son vaporizado durante este proceso, dejando un óxido de cobre película. Si la velocidad de deposición y la tasa de recuperación son equilibrado, la película se mantiene En equilibrio. Cuando el equilibrio entre deposición y la recuperación es perturbado, la película se vuelve demasiado pesado o es despojado de distancia. Si la tasa de recuperación excede El tipo de garantía, el cobre material se retira de la superficie del colector, haciendo que el roscado en la ruta de cepillo. Como la rosca se hace más pronunciada, que afecta a la velocidad de los cepillos montan en la superficie roscada desgaste. Ranura de la barra MARCADO: causas y soluciones barra de ranura marcado no indica necesariamente un problema con el rendimiento de una máquina de corriente continua. En los casos graves, hay medidas correctivas que pueden ayudar a reducir el marcado. (Ver Figura 7.)

Figura 5: PELÍCULA COMMUTATOR tuerca de acero tapa de acero Mica V-ring mica concha aislamiento Cobre / Mica segmento Asamblea carcasa de acero y la tapa

Figura 6: conjunto de colector Este es un buen ejemplo de la película uniforme necesario para la conmutación adecuada. Esto es típico de un conmutador V-bound. Estos son dos de los muchos condiciones normales a menudo visto en un buen funcionamiento

máquina. Esta Su apariencia debe uniformemente cubrir el cepillo caminos. película ligera película oscura

7 - 8 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 7 - DC fallas del motor de la causa raíz Análisis de Falla arrastre de cobre Una cantidad anormal de excesiva material de conmutador en el el borde posterior de las barras. flashover podría ocurrir si no se corrige. Posibles causas • vibración • la presión del cepillo Luz • La contaminación química • cepillo abrasivo

Figura 7: aparición de problemas COLECTOR marcando barra de ranura Una película más oscura aparece en las barras de un patrón definido en relación con la número de conductores de la armadura por ranura. Posibles causas • El ajuste eléctrico (neutro, fuerza interpolo) • Sobrecarga eléctrica • lubricante o la contaminación

química

rayar Si un motor ha estado en servicio durante años y no tiene rayas progresado, no se considera perjudicial. Si un recién instalado el motor tiene rayas, que deben ser monitorizados cuidadosamente. El rayado puede progresar a roscar. quema borde de la barra Se trata de una acumulación anormal de material de conmutador, formando más a menudo en el borde de salida de los bares. Esta condición puede causar combustión súbita si no se controla. Posibles causas • El ajuste eléctrico (neutro, fuerza interpolo) • la presión del cepillo Luz • vibración • cepillo abrasivo o calidad de la escobilla incorrecta • falla en la bobina del inducido • Alta mica • transportador de cepillo de gran tamaño

• Lubricante, la contaminación por polvo químicos o

abrasivos

enhebrar Las líneas finas se producen cuando el exceso se produce una transferencia de material. Generalmente conduce a la repavimentación de colector y rápido desgaste de las escobillas. Posibles causas • carga eléctrica Luz • la presión del cepillo Luz • Cepillo Poroso • lubricante o la contaminación química

Terreno de juego que marca la barra Esto produce baja o quemado manchas en la superficie del colector que la igualdad de medio o todo el número de polos en el motor. Posibles causas • Conexión del inducido • campo en derivación desequilibrada • la presión del cepillo Luz • vibración • cepillo abrasivo

ranurado Esta es una condición mecánica causados por material abrasivo en el cepillo o la atmósfera. Posibles causas • cepillo abrasivo • contaminación por polvo abrasivo

estado de bloqueo Huella de cada cepillo a intervalos regulares intervalos que coinciden con espaciamiento de cepillo. Posibles causas • Atasco mecánico • inexperiencia del operador • Motor severamente sobrecargada

Diversas innovaciones se han utilizado para eliminar l a problema. Un diseño de bobina plana apila los conductores a través la sección de la ranura, y el rodillo 90 °•después de salir de la ranura para introducir la riser en posición vertical. Otra solución es escalonar los cepillos en cada poste, a fin de ampliar eficazmente la cobertura cepillo para incluir pequeños cambios en la posición neutra. Hay algunas cosas que pueden exacerbar la aparición de la barra de ranura marcado. Una de ellas es la sobrecarga eléctrica. Ese puede significar que el motor está demasiado cargado, o que el cepillos están llevando a una densidad de corriente más alta que diseñado para. El ajuste eléctrico a menudo significa que no son interpolos

la fuerza correcta. Esto es probable que sea el resultado de la inadecuada cuñas, cuñas que faltan, o cuñas no magnéticos en el orden incorrecto. Una prueba neutra cepillo de lápiz puede confirmar esto. En casos raros, la contaminación de gas puede empeorar la apariencia de la barra de ranura marcado. Cloro, ácido clorhídrico, silicona y otros gases que afectan el cobre puede ser una fuente de problema. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7

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Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos de motor DC - Sección 7 Ranurado es causado por el desgaste abrasivo por cualquiera de polvo en el atmósfera o demasiado abrasivos un grado cepillo. Los dos principales problemas asociados con ranurado son: • Se desvía la presión de la parte inferior relativamente plana a

los lados redondeados de cada ranura. cepillo reducida la presión aumenta la temperatura del cepillo. • reduce el desgaste rápido del colector a su mínimo

de diámetro con mayor rapidez. Conmutador vida puede ser reducida por año.

COLECTORES Cortocircuitados bares donde funde el cobre. El carbono es una causa común de descargas disruptivas en máquinas de corriente continua. Carbon se realiza en la corriente de aire a través de la bobinas de la armadura, y es a menudo atrapados bajo el bandeo o en la parte posterior de las bandas. Este conmutador de bandas tiene un fallo común. Carbono o humedad atrapada debajo de la banda ha completado el circuito a tierra de la barra afectada.

7 - 10 de Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 7 - DC fallas del motor de la causa raíz Análisis de Falla

COLECTORES Este patrón ranurado es inusual, ya que hay una fuerte desgaste en un lado del conmutador. Tenga en cuenta el radio en los lados de la ranura profunda (en el círculo). Las posibles causas de desgaste asimétrico (un solo lado) son los siguientes: • alta vibración en sincronía con la rotación del inducido

velocidad. • estado de bloqueo, si la máquina DC tiene sólo dos cepillo

puestos 90 °•aparte. En este caso, el desgaste comenzaría como dos puntos planos 90 °•de diferencia, y conectar de forma gradual. Lubricante del cojinete recubre la parte exterior de este conmutador, lo que interfiere con la película. pruebas clásico de un establo. Este conmutador se cicló a través del horno de la quemadura con el inducido. Esto sólo debe hacerse cuando el colector será rellenado. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7-11


CEPILLOS Y BRUSHHOLDERS

escobillas de carbón también pueden proporcionar pistas útiles en la determinación causa raíz del fallo en los motores de CC. Brocha de carbón capacidad de transporte de corriente tiene un valor en amperios-por-pulgada cuadrada. La tasa de desgaste se ve afectado por la densidad de corriente, ambiental factores y la tensión del muelle. Un conjunto de cepillos instalados en la misma máquina, al mismo tiempo, con la misma operativo horas en las mismas condiciones, sin embargo, presentan diferente el desgaste puede ser una pista. diferencia significativa en la tasa de desgaste puede que es causada por las grandes diferencias en la densidad de corriente o un cepillo presión, o un desequilibrio eléctrico. A menos que una interpolo ha sufrido un cortocircuito vueltas, desequilibrio eléctrico se relaciona a menudo con circuitos paralelos que no transporten cantidades iguales de corriente. Brushholders siempre deben tener ecualizador puentes de conexión hileras del cepillo de la misma polaridad. Si no lo hacen, los circuitos en paralelo (las hileras del cepillo a sí mismos) no llevarán igual actual. escobillas de carbón, de lo contrario, no debe hacer llevar a la misma velocidad cuando no están llevando la misma corriente. Cuanto menor sea la densidad de corriente (amperios por metro cuadrado pulgadas), más rápida será la tasa de desgaste de las escobillas. Cuando se inspeccionó una máquina de CC, las diferencias en el cepillo longitud Debe observarse con respecto a la portaescobilla Posiciones. Los mensajes de pincel positivos y negativos También se identificó siempre que sea posible. ESCOBILLAS: Causas del desgaste inusual TARIFAS Inusual o no simétrica desgaste de las escobillas puede ser una indicación de los problemas de rendimiento del motor. Los detalles de inusual desgaste de las escobillas ofrece pistas en cuanto a la causa. un desgaste rápido indica también encender una carga condición no necesariamente una ligera motor cargado en términos de caballos de fuerza, pero una carga ligera cepillo en términos de amperios / pulgada cuadrada. Los fabricantes envían máquinas de corriente continua con escobillas adecuadas para una amplia variedad de aplicaciones en, o cerca de la carga nominal. Las variables que pueden requerir un cambio en la calidad de la escobilla incluyen más ligero de carga, humedad, altitud, el medio ambiente y la química vibración. Las variaciones en una o más de estas variables pueden hacer necesario un cambio en la calidad de la escobilla para maximizar el cepillo actuación. Si no se ajusta la calidad de la escobilla para real condiciones pueden dar lugar a un rápido desgaste de las escobillas, con el carbono contaminación que pueda resultar en el aislamiento a tierra de baja lo que aumenta la probabilidad de fallo de aislamiento. grado de cepillo se puede variar para que coincida con la carga, de modo que densidad de corriente se obtiene una larga vida útil del cepillo. grados abrasivo puede ser utilizado para limpiar continuamente un conmutador cuando copperdamaging productos químicos están presentes, y las tapas especiales de pincel se puede utilizar cuando la vibración causa problemas. Pero en cada instancia, estos cambios sólo se pueden hacer si alguien identifica un problema de rendimiento. El aspecto de la

película conmutador es una de las mejores maneras de evaluar el cepillo actuación. La presión del cepillo y la tensión PRIMAVERA la presión del cepillo - la presión real entre el cepillo y el conmutador - juega un papel importante en motor actuación. la presión del cepillo depende de varios otros cosas: muelle de tensión, cepillo área de sección transversal, y Tipo de pincel presión de los cepillos DC Industrial 4-6 psi La tracción DC 5 a 8 psi grafito Soft 2.5 a 3.5 psi Los anillos colectores 3,5 a 4,5 psi

TABLA 1: cepillo de la PRESIÓN cepillar peso. La tensión del resorte se mide fácilmente con un balanza de resorte (una escala de peces de la tienda de deportes funciona bien para esto). La tensión del resorte debe ser dividido por la cepillar área de sección transversal para determinar la presión del cepillo. Si la tensión del resorte se mide a 10 libras, y el cepillo es de 1 "x 2", entonces la presión del cepillo es de 5 psi. (1 x 2 = 2 plaza pulgadas; 10/2 = 5). Por la misma tensión del resorte con una más pequeña Cepillo de 0,5 "x 1,25" presión de los cepillos sería 16 psi. Consideremos ahora un cepillo más grande, con la misma primavera. Si el cepillo es de 1 "x 2,5", el área de la sección transversal del cepillo es 2,5 pulgadas cuadradas, por lo que la presión del cepillo se reduce a 4 psi. Si el Cepillo pesa 1 libra, el peso cepillos parte superior se suma a la la tensión del muelle, mientras que los cepillos inferiores (siendo al revés abajo) restar de ella. Por lo que la presión del cepillo es a las 12:00 5 psi, mientras que a las 6:00 es sólo 3 psi. El peso de la escobilla (en nuestro ejemplo) es suficiente para reducir la presión del cepillo para el fila inferior de cepillos inferiores al nivel recomendado. Reducción de la presión del cepillo lleva a enhebrar, aumentó arcos eléctricos (especialmente cuando la vibración está presente), y otra problemas. La tensión del resorte se debe medir en cada primavera. resortes "idéntico" no pueden tener la misma rigidez, especialmente si está dañado. El resorte de tensión constante, donde el hoja plana está curvado perfectamente, puede parecer que está parcialmente estirado. Esto es evidencia de que la corriente ha pasado a través del resorte. Tal vez el perno de conexión de la derivación a la brushbox aflojado, el resorte montó contra el lado de la caja de escobillas, o la derivación cepillo de apisonamiento se soltó. debilita la corriente de una primavera, y el resorte de tensión constante se identifica fácilmente cuando esto ocurre. los resortes están débiles deben ser reemplazadas, y resortes de tensión constante que se debe en parte, sin dobleces Nunca ser utilizado. resortes de tensión constante también pueden agrietarse cerca del remache, especialmente si han sido con chorro de arena. Limpieza abrasiva crea elevadores de tensión en la superficie de la primavera, la cual dar lugar a un fallo prematuro.

portaescobilla condición se comprueba de forma rutinaria por Visual inspección, pero el cepillo de ajuste en cada caja a menudo se pasa por alto. Un cepillo de carbono debe estar entre 0,002 "y 0,004" (0,05 mm a 0,1 mm) en el portafiltros. Una medida demasiado apretada, y el cepillo puede pegarse. Esto nos lleva a la formación de arco como el resorte no puede para presionar con firmeza el cepillo contra el colector. Demasiado flojo un ajuste, y el cepillo pueden cambiar en el transportador de cepillo. Chipping es probable, y el cepillo escaso apoyo podría romperse. Si el del motor se invierte, la posición del cepillo puede cambiar tanto La tensión del resorte cruz del cepillo - área de la sección =•Presión de los cepillos

7-12 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 7 - DC fallas del motor de la causa raíz Análisis de Falla que sólo uno de los bordes de los contactos de escobilla el colector. Los cepillos se sustituyen por la mayoría de los centros de servicios, sino una error fácil es sólo para comprobar la calidad de la escobilla de un pincel. La mayoría de los clientes cambian de forma rutinaria cepillos en el campo. Dependiendo de los cepillos disponibles de su almacén, y el acceso a las diferentes hileras del cepillo, no todas la cepillos se sustituyen con el cepillo correcto. Para ilustrar la necesidad de verificar el grado correcto de todos cepillo en cada máquina, considere este ejemplo: Una planta técnico toma un conjunto de cepillos del almacén, camina una milla y media a una línea de producción, sube por una escalera, Elimina las cubiertas y los cepillos viejos sólo para darse cuenta de que la bolsa de cepillos de recambio no son del mismo grado. Si ellos son del mismo tamaño físico, lo más probable es que la técnico de los instalará. Ahora el motor tiene el mal cepillar grado, y el rendimiento puede sufrir. Si el servicio centro se limite a sustituir los cepillos sin tener en cuenta la apariencia de la película conmutador, el problema de rendimiento continuará. Ahora imagine el mismo técnico de la planta, se sentó en el escalera en el motor de corriente continua. El motor tiene cuatro filas de cepillos, de los cuales sólo tres filas son fácilmente accesibles. el fondo fila no puede ser alcanzado, debido a que la cubierta inferior es solamente una pulgada de la fundación. Hay una gran probabilidad de que la pinceles en las tres filas accesibles serán reemplazados. Si el cepillos no eran del mismo grado, ahora el motor tiene dos diferentes grados de pincel. El técnico del centro de servicio necesita para verificar que todo el pinceles en una máquina de CC son del mismo grado. Si no, un teléfono llamar al usuario final, es esencial. Cuando se desmonta el motor e inspeccionado, los cepillos puede parecer que tienen llevado en radicalmente diferentes tasas. En este caso, el diferencial desgaste tasa no es el resultado de problemas de rendimiento eléctrico, pero el mantenimiento defectuoso (es decir, el cambio de un conjunto parcial de los cepillos.)

La mayoría de los usuarios finales grandes han contratado los servicios de cepillo proveedores para llevar a cabo una encuesta cepillo de su planta, para determinar el grado óptimo de cepillo a utilizar para cada motor. Factores tales como por ciento y variación de la carga, la humedad, altitud y la temperatura, así como la contaminación química (Especialmente cloro, ácido clorhídrico, silicona o acetatos) que pueden estar presentes en el aire pueden afectar a la Síntoma Causa probable un desgaste rápido de todos los cepillos. Pincel baja densidad de corriente. escobilla positiva desgasta más rápido. interpolos débiles. escobilla negativa que lleva más rápido. la tensión del muelle débil. Cepillos más cerca de tubo elevador que lleva más rápido. La vibración excesiva. Los cepillos están más lejos del elevador que lleva más rápido. contaminación de lubricación en el colector. La variación aleatoria en la tasa de desgaste de las escobillas. la tensión del muelle desigual; variación en la resistencia entre cajas de escobillas y cepillos puestos (corrosión, pintura aislante). Uno positivo y otro negativo cepillo fila que llevaba más rápido. Falta el ecualizador de los puentes en los soportes de las escobillas. El pincel los titulares de la misma polaridad siempre deben tener ecualizador jumpers.

TABLA 2: IDENTIFICACIÓN DE desgaste de las escobillas INSOLITO elección del cepillo para motores idénticos que operan bajo diferentes Condiciones. Tabla 2 está destinada a simplificar el proceso de identificación de las causas de desgaste de las escobillas inusual. Para entender por qué estas tasas inusuales de desgaste ocurren, por lo ayuda a revisar los circuitos eléctricos involucrados. Dibuja el diagrama del circuito equivalente apropiado para conocer a fondo posible causas de los fracasos.

Figura 8: resorte helicoidal El muelle en espiral es menos común para brushholders. El resorte no se puede ajustar para el cepillo deseada presión. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7-13

Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos de motor DC - Sección 7 protección contra descargas eléctricas puede ser lengüetas (imagen) o un anillo. Esta parte del sacrificio protege el colector y brushholders. Tenga en cuenta los puentes de ecualización que aseguran actual cepillo es compartida por igual. Los aisladores monta deben estar limpias, pulido y libre de grietas que se pueda producir el aprisionamiento de carbono. Estas cajas pivotan sobre un poste redondo, de modo espaciado irregular por encima del conmutador también dará lugar a separación desigual alrededor de la circunferencia del colector. Nota los resortes de presión constante. resortes de tensión constante se estiren si la corriente se debilita ellos. Independientemente del tamaño de la máquina, cepillo de separación alrededor de la colector debe ser consistente. La regla de oro en máquinas más grandes se espaciando deben ser iguales dentro de 3/64 ".

Normalmente hay tantos puestos de pincel como polos de campo. Espaciamiento de cada uno es igualmente importante. (Nota: Un cepillo puesto ha sido retirado para su inspección.)

CEPILLOS Y BRUSHHOLDERS 7 - 14 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 7 - DC fallas del motor de la causa raíz Análisis de Falla

CAMPO DE BOBINAS (SHUNT CAMPOS) fallas de la bobina de campo a menudo se degradan térmicamente en apariencia, y puede ser el resultado de varias causas externas. No todos estas causas son evidentes, por lo que se analizan en detalle bajo el título de ventilación. ESTRÉS TERMAL Las posibles causas de la sobrecarga térmica incluyen: • sobretensión. • problemas de ventilación / soplador. • Restringido transferencia de calor.

tensión excesiva aplicada a las bobinas de campo de corriente continua puede resultar de varias causas, siendo la más probable: • Los campos de doble voltaje conectados para baja tensión, operados

de alta tensión. • Parámetros de los reguladores establecidos de forma incorrecta y voltaje incorrecto o

corriente suministrada. • El campo lleva marcas mal entendido, no tod os los campos

fueron energizado. • circuito economizador campo está trabajando. El campo econmizer

Se aplica una tensión reducida a los campos cuando el motor está no corras. problemas de ventilación / soplador se describen en detalle en el ventilación; destacados incluyen: • Soplador enclavado con circuito de la armadura, campos que se dejan

energizado. • Mal sentido de rotación del ventilador, el flujo de aire reducido. • Falta de compromiso cubre el flujo de aire. • bloqueo de las aberturas, el flujo de aire restringido.

La transferencia de calor también puede ser inhibida por la mala construcción o problemas de diseño: • mils circulares por amperio demasiado baja. • La mala transferencia de calor hacia el polo. • El aislamiento excesivo en el exterior de la bobina.

El calor generado en los devanados debe disiparse por el flujo de aire a través de los devanados, y / o transferidos a la estructura donde se puede disipar al aire circundante. Bueno la práctica dicta que bobinas de campo diseñarse con al menos 500 mils circulares por amperios, aunque el diseño algunos fabricantes con menos cm / amp. Por encima de 500 cm / amplificador, una bobina de campo es capaz para disipar el calor de manera efectiva por convección a los alrededores aire. Por debajo de aproximadamente 500 cm / amp, la superficie del campo es a menudo no es suficiente para disipar el calor generado. Cuando una bobina de campo con menos de 500 cm / amp, el contacto

entre la bobina de la herida y el hierro se convierte en polo crítico. los bobina de campo se deben sellar herméticamente al hierro polo, con térmicamente material de relleno conductor (Figura 9), o la temperatura de la bobina seguirá aumentando. Un fabricante utiliza una aluminio lleno de epoxi; otros utilizan thermallyconductive convencional compuestos de encapsulación. Al menos un fabricante vientos de bobinas de campo sobre una bobina de acero que se desliza sobre el polo de campo. Ellos son capaces de utilizar este método porque el mils circulares por amp son suficientes para controlar la temperatura de campo. fallas de la bobina de campo a menudo son causados por la incapacidad de la motor para disipar el calor generado en las bobinas de campo. Debido a que los campos se deben activar antes de la armadura circuito se activa, no es raro para los campos que fallen simplemente porque el operador deja los campos energizados para varias horas sin flujo de aire. El aire es suministrado por una o más fan (s) montado en el eje de la armadura, o por un auxiliar soplador (Figura 10). sopladores auxiliares están enclavados normalmente con el controlador de circuito de la armadura de modo que la armadura No se puede operar independiente del suministro de aire requerida

Figura 9: ENCAPSULAMIENTO BOBINA DE CAMPO CAMPO DE HIERRO AL Encapsulamiento de la bobina de campo a la plancha laminada mejora polo transferencia de calor.

Figura 10: BLOWERS AUXILIARES Esta gran motor de corriente continua está equipado con sopladores auxiliares duales. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7

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Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos de motor DC - Sección 7 para enfriarlo. Un experto se refirió a esto como "síndrome de fin de semana" una referencia al hecho de que un operador podría cerrar la máquina al final del turno viernes, pero dejar el campos energizados sin aire de ventilación hasta volver a trabajar Lunes. diseñadores prudentes incluyen un relé de economizador para reducir la tensión de campo cuando el circuito de la armadura permanece inactivo durante más de una hora más o menos. El escenario de este economizador debe estar relacionada con la naturaleza de la operación en cuestión. En otra palabras, a 15 minutos de inactividad es adecuada para algunas operaciones, mientras que una hora podría ser más apropiado para otra Aplicaciones. ESTRES MECANICO El estrés mecánico, que se aplica a las bobinas de campo, puede ser desglosados como: • tornillos flojos / pernos aprietan demasiado. • grado perno incorrecto utilizado. • El movimiento de la bobina debido a la flojedad o vibración.

postes laminados están atornillados en el marco, que requiere que agujeros ser aprovechado los bordes de las láminas de cada polo. Esta construcción requiere que los valores de par inferior de pernos ser usado para prevenir despojo de los orificios de los pernos. Bobina de campo

sujetadores deben ser de grado 5 o superior para evitar el estiramiento de pernos. el movimiento de la bobina podría decirse que podría ser clasificado como mecánico o el estrés dinámico. La vibración de interno o externo causas, el impacto de choque (por ejemplo, operación de la red de arrastre) o pobre montaje de la bobina para el polo puede provocar un movimiento de la bobina. Rozaduras, aislamiento agrietado, o pérdida de ajuste a la plancha poste puede En consecuencia, así como la carga de choque que podría conducir a la rotura del perno; todos son posibles modos de fallo que pueda resultar de la bobina movimiento / vibración. El daño ambiental a los campos pueden resultar de la extranjera materiales, ya sean líquidos, químicos o material abrasivo seco. Aparte de la contaminación del producto inherente a la aplicación, un contaminante común en los motores de corriente continua es de carbono de desgaste de las escobillas de rutina. Para excluir de carbono, bobinas de campo a menudo son grabadas. Desafortunadamente, la cinta puede enmascarar evidencia de daño térmico y puede actuar como una manta, atrapando el calor en la bobina. para visualmente inspeccionar bobinas para la evidencia de la degradación térmica, la hendidura Aislamiento e inspeccionar la bobina para el aislamiento oscuro / quebradizo. Alguna de los problemas de ventilación anteriormente pueden afectar l a temperatura de campo, pero la degradación térmica del aislamiento de bobina de campo a menudo es causada por una incapacidad para disipar el calor. Importancia de la simetría Un aspecto importante de la construcción de máquinas de CC es la simetría. (Véase la Figura 11.) La separación de los polos es tan importante como el espaciamiento transportador de cepillo; que, y la fuerza de el flujo en cada polo, afecta al rendimiento de u n DC máquina. Espaciamiento y el flujo son igualmente importantes, ya de la relación entre las líneas de flujo en los campos y circuito de la armadura. La evidencia de la formación de arcos selectiva en algunas de las causas brushholders los técnicos más cualificados para comprobar el espaciado alrededor de portaescobilla la circunferencia del conmutador. El arco eléctrico en una fila de cepillos está relacionada con la posición relativa o la fuerza de la cepillo, o del campo o interpolo asociado con ese cepillo . Otra causa de la formación de arco irregular es mala mano de obra cuando los polos se instalaron en el marco. Este puede ser el resultado de un marco que se movió durante la etapa crucial de la perforación la, despacho de gran tamaño poste de montaje en agujeros en el marco agujeros o puede ser evidencia de que un reparador anterior tuvo que volver a perforar los agujeros en el mismo polo. Cuidado de borde a borde medida entre los postes debe confirmar esto.

Figura 11: simetría del motor de corriente continua Polos de campo están espaciados con precisión (360 °• / polos = ángulo entre los polos). Interpolo espaciamiento es igualmente preciso, como es el espaciamiento portaescobilla. 90 ° 45 °

7-16 Copyright © 2002 Aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 7 - DC fallas del motor de la causa raíz Análisis de Falla

bobinas de campo Aislamiento de la bobina a veces máscaras daños térmicos. Inspección puede requerir la extracción cuidadosa de aislamiento de la bobina. El calor pueden atrapar cinta. La eliminación de estos devanados de compensación requeriría varios días de trabajo. Para evitar esto, el centro de servicios disminuido los arrollamientos en masa. Ahora el campo cortocircuitado bobinas se pueden retirar desde atrás, ahorrando tiempo. Estas bobinas de campo son grabadas para sellar la contaminación. los cinta también atrapa el calor, lo que hace difícil la inspección visual. Cuando uno está en corto o en el campo más de un conjunto, los otros campos deben ser inspeccionados visualmente para detectar evidencia de térmica estrés. Corte la cinta y alambre de buscar descolorida. Este diseño del marco laminado se fabrica con el campo hierro polo integral para el propio marco. Los campos que se enrollan en una bobina y se inserta en el marco. El aislamiento puede vuelven frágiles y se rompen, y las bobinas están expuestos a contaminación. Las ventajas incluyen un mejor enfriamiento debido los conductores están expuestos directamente al flujo de aire. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7-17


Interpolos Y CAMPOS DE LA SERIE Se añaden interpolos para contrarrestar el flujo de armadura tendencia a distorsionar el flujo de campo. La polaridad de flujo interpolo debe ser correcta, con el fin de contrarrestar la crossflux inducido. Si la polaridad interpolo (en relación a la armadura) es incorrecta, el flujo de campo, en lugar de ser mantenido, será aún más distorsionada. El arco eléctrico se producirá, en proporción a la carga aplicada. Algunos diseños pueden funcionar bien sin carga condiciones, aunque la mayoría de las máquinas con las interpolos revertido formará un arco, incluso en vacío. Interpolos y campos de la serie en general requieren un mínimo de 500 cm / amp (700-800 cm / amplificador es más típico) de manera efectiva Disipar el calor. Este conocimiento es útil cuando se trata para determinar si es o no un reparador anterior utilizó el número incorrecto de circuitos. Si bien una conexión en serie directamente Es preferible, algunos fabricantes utilizan en paralelo o en serie incluso conexiones 4-paralelas. Esto tiene otras implicaciones, más allá de la determinación del número apropiado de circuitos. Cuando las bobinas están conectadas en serie y con energía, se siempre tendrá la misma corriente que pasa a través de cada uno bobina. Cada bobina tiene el mismo número de vueltas, y desde la bobina fuerza está determinada por amperio-vueltas, que es importante. Cuando las bobinas están conectadas en cualquier número de circuitos en paralelo, la corriente no siempre es compartida por igual entre los

Circuitos (Véase el cuadro 3.) Bobinas que llevan más actuales tienen una fuerte magnética fundente que los que llevan menos corriente. Con la resistencia interpolo extremadamente baja (a menudo menos de 0,01 ohmios), una pequeña diferencia en la longitud del cable que conecta los interpolos puede cambiar el equilibrio actual entre los circuitos en paralelo. Número de circuitos Descripción Corriente ( I ) por bobina, teórico Corriente ( I ), real Serie Todos los cuatro bobinas en series II

Seriesparallel 2 paralelo conjuntos de 2 bobinas en serie I / 2 I (r 1 ) + I (r 2 ) Paralela 4 bobinas en paralela I / 4 I (r 1 ) + ... + I (r 4 )

TABLA 3: CIRCUITOS POSIBLE Para un motor de 4 POLE DC A1 A1 para transportador de cepillo para transportador de cepillo A1 para transportador de cepillo Interpolos conectado serie Los mismos pases actuales a través de cada int erpolo. Ya que interpolo fuerza depende en amperios-vuelta, cada uno interpolo es de la misma fuerza. interpolos conectado serie-paralelo Variación 1 interpolos conectado serie-paralelo variación 2 Interpolos conectado 4-paralelo Con múltiples circuitos, la actual puede variar de 1 circuito a la siguiente. amperio-vuelta por lo tanto, también puede variar. A1 para transportador de cepillo +

+ -benzóico.

A2 A1 Comparar actual

Algunos fabricantes utilizan este acuerdo con seriesparallel interpolos. La adición de ecualizadores saldos la corriente en las dos vías paralelas. corriente desequilibrada acelerará el desgaste del cepillo en la carga ligera camino, y puede incluso resultar en una falla interpolo.

Figura 12: ECUALIZADORES La fuerza de la armadura de circuito de inducido, interpolos, cepillos y la serie de campos varía en proporción a la carga. Según aumenta la carga, circuito de la armadura aumenta la corriente. Eso, a su vez, aumenta el flujo de los circuitos relacionados. Cuando se utilizan circuitos en paralelo, es importante para evaluar la saldo real entre los circuitos. Durante el funcionamiento bajo condiciones de carga, la corriente en cada ruta se pueden medir Y comparado. Si la máquina se ha eliminado del servicio, los caminos todavía pueden ofrecer evidencia de desequilibrio corriente. En primer lugar, la decoloración de calor puede compararse con la disposición de circuito. Si las bobinas que evidencia de sobrecarga térmica están en el mismo circuito, que es una fuerte indicación de la corriente desequilibrar.


Interpolos Y CAMPOS DE LA SERIE Cuando interpolos muestran una marcada diferencia en la tensión térmica, circuitos paralelos podrían no ser equilibrada. La causa puede ser faltan los puentes de ecualización. Este campo serie está encapsulado para el polo de hierro para reducir el estrés mecánico / descarga durante el funcionamiento. La bobina de serie (derecha) tiene sido reinsulated y está listo para ser grabado y instalado en el hierro poste. Estos interpolos se aumentan por la adición de compensar Devanados. Este interpolo se encapsula al hierro poste y se coloca fuera de la estructura para aumentar el flujo de aire. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7-19


Interpolos Y CAMPOS DE LA SERIE Tenga en cuenta el desplazamiento en el plomo. colocación interpolo tiene que dejar espacio para cables de conexión / barras colectoras. Este estilo es menudo conectados mediante la barra de bus; la separación y el aparato ortopédico son críticos. Estos interpolos exhiben estrés térmico obvia. los aislamiento epoxi se ha carbonizado debido al calor, probablemente causado por exceso de corriente a través de los interpolos. Esto podría consecuencia de una sobrecarga, una conexión incorrecta (número equivocado de circuitos en paralelo), la ventilación restringida, o relacionada

problemas.

De 7 - 20 Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) Sección 7 - DC fallas del motor de la causa raíz Análisis de Falla

COMPENSACIÓN DEVANADOS Con muchos grandes diseños de máquinas, e incluso en algunos máquinas pequeñas, la disposición convencional es interpolo ya no es suficiente para evitar la distorsión del flujo de campo. Los fabricantes agregan una compensación de bobinado, por lo general en el Frente a los polos de campo, para mejorar la conmutación. El compensador bobinados, aunque insertado en los polos de campo, son simplemente una extensión de los interpolos. Al rastrear el interpolo y compensar sinuoso que lo rodea, este se hace evidente. Aunque la mayoría de devanados de compensación son simétricas, hay diseños que no son. compensador no simétrica devanados son a veces unidireccional. A menudo, para el taller de reparación, la dificultad con las llantas de cara de polo de devanados de compensación es valores bajos de resistencia al suelo. Esto se puede entender mejor considerando el camino de cada barra a tierra como un grupo de circuitos en paralelo. Cuando resistencias están en paralelo, la resistencia total puede ser calculado como: Dónde: R = Resistencia total Los más resistencias en el circuito, menor es el total de resistencia. Cada barra pasa a través de un polo es un solo resistor, por lo que el número de barras por veces el número de polos polos es igual al número de resistencias en paralelo. Para esto razón, las grandes máquinas con devanados de compensación a menudo tienen una baja resistencia a tierra. R= 1 1 R 1 R 1 R + 1 R 123n

+ +•...

Figura 13: COMPENSACIÓN DEVANADOS El compensador de bobinado (barras cara polar) se agrupan como extensiones de los interpolos. En la Figura 13, un compensador de bobinado con 6 polos y 10 bares por polo es, en efecto, 60 resistencias en paralelo. Asumiendo

que cada bar tenía resistencia a 500 megaohmios a tierra, la la resistencia conectada a tierra se reduciría a sólo el 8,3 megaohmios. Mientras que una resistencia a tierra de 500 megaohmios es excelente, el valor megaohmio 8.3 es baja por los usuarios en muchos casos terminan ' Normas. Eso da lugar a problemas al limpiar o reparar máquinas de corriente continua. la penetración de carbono de los groundwall aislamiento que empeora las cosas mediante la reducción del resistancetoplanta de barras afectadas.

COMPENSACIÓN DEVANADOS Arriostramiento separa las vueltas individuales del compensador devanado. El contacto entre las vueltas pueden resultar en dramático fallas debido a la alta implicado actual. Este tipo de compensación de bobinado tiene varios turnos, por lo dar vuelta a vuelta cortos son posibles. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7

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COMPENSACIÓN DEVANADOS Estos devanados de compensación térmica muestran signos de estrés y deterioro del aislamiento. Las conexiones pueden ser atornilladas o soldadas (como se muestra). Estos devanados de compensación, y las conexiones soldadas, han sido completamente grabadas en un esfuerzo para excluir de carbono. El circuito de tierra es básicamente un grupo de paralelo resistencias a tierra. resistencia colectiva a tierra será mucho menor que la de las barras individuales. Estos devanados de compensación tienen múltiples vueltas. los posibilidad de espiras en cortocircuito es mayor con múltiples vueltas, y extenso trabajo está involucrado en su sustitución. Esta máquina puede ser unidireccional. Tenga en cuenta la desigual número de barras polo-cara por polo. Cuando el compensador bobinado es simétrica (un número igual de barras en cada mitad de cada polo) la máquina es bidireccional. Cuando no simétrica, hay casos en que la rotación en un solo una dirección es posible. Estos puentes sinuosos compensadores están completamente pegadas, pero no están arriostradas físicamente para evitar el contacto. Mientras este diseño se ve muy rígida, el bloqueo entre el compensador Se recomienda extremos de bobinado. Porque la elevada corriente transportada por el devanado de compensación (Igual a la corriente de la armadura), un cortocircuito entre ellos resultado en fallos dramáticos con grandes daños.


La ventilación del motor DC La figura 14 muestra indicios evidentes de calor excesivo, pero una inspección estrecha da evidencia de que, si bien interpretado, puede ayudar en la identificación de la causa raíz.

tamente afectados si alguna de estas partes periféricas no se encuentra, dañado o no funciona correctamente. El soplador auxiliar tiene varios problemas potenciales. Es por lo general un ventilador de jaula de ardilla montado en un pequeño 3-fase motor. (Véase la Figura 15.) Un motor de 3 fases puede ser revertido por intercambiando cualquiera de los 2 cables. Operando hacia atrás, un revirtió ardilla ventilador jaula todavía se mueve en el aire correcta dirección. La forma de la carcasa del ventilador se establece el dirección del flujo de aire. Mientras que la dirección de flujo de aire será sin cambios, un ventilador de jaula de ardilla se moverá aproximadamente un tercio del volumen de aire, a una presión estática reducida. Cuando una máquina de CC se ha instalado recientemente, y el armadura parece estar sobrecalentado, un ventilador invertido es a menudo la causa. Cuando se instala un motor, el último paso es por lo general para instalar el soplador. En un escenario típico, el personal de producción son ansioso por empezar a operar y un rápido vistazo a la soplador de aire confirma que se está moviendo en la dirección correcta. El operador asume que la dirección de rotación es correcta, sobre la base de la dirección del flujo de aire . Ya que la mayoría sopladores industriales utilizan los motores trifásicos, sólo hay una 50% de probabilidad de que la dirección de rotación es la correcta.

Figura 14: PRUEBA DE CALOR La primera pista es la variación en el envejecimiento térmico a lo largo del longitud de la armadura. Sólo el extremo del colector opuesto oscurecido. La implicación es que no era adecuado flujo de aire en el extremo del conmutador, pero no el extremo del ventilador. La clave es identificar las posibles razones para esto y, por proceso de eliminación, para determinar la causa real de este fracaso. La mayoría de los motores de corriente continua están equipados con un ventilador de aire forzado o un ventilador (interno o externo). Cubiertas montado en ambos extremos de la motor de flujo de aire directo a través del motor para disipar el calor de la armadura, campos y interpolos. Ventilación será diEl patrón térmico muestra una clara evidencia de que el ventilador final ha sido mucho más caliente que el extremo del conmutador.

Figura 15: AUXILIAR jaula de ardilla SOPLADOR Figura 16: MONTAJE DE AUXILIAR SOPLADORES El ventilador está montado generalmente en el extremo del conmutador, pero en algunos casos puede ser instalado en el extremo de accionamiento de la motor. (Ver Figura 16.) La aplicación puede dictar qué final puede ser montado en el soplador. Una fuente de calor en estrecha proximidad a uno de los extremos del motor puede hacer que sea poco práctico para introducir aire en el motor de esa zona. Una ventaja de forzando el aire a través del extremo del colector opuesto es el polvo de carbón no será forzado a través de los devanados. Ya que

la temperatura del colector es generalmente más alto que el resto del motor, la mayoría de los diseños de soplado de aire de refrigeración directamente en el colector. El siguiente punto es para inspeccionar los propios cubre. LouEste diseño del motor permite un ventilador auxiliar que se puede montado en el extremo del conmutador o el lado de accionamiento. Copyright © 2002, aparatos eléctricos Service Association, Inc. (Versión 502CI-502) 7-23

Causa Raíz Análisis de Fallos Los fallos de motor DC - Sección 7 poco fluirá a través del motor. ¿El resultado? El conmutador final aparecerá normal, mientras que el extremo opuesto se mostrará marcada degradación térmica. Si el motor es nuevo, y que acaba de instalar, recuerda que muchos motores se venden a un OEM, instalado en su equipo, y enviado al usuario final. Si el fabricante vende el motor sin un ventilador, se instaló una cubierta de envío para proteger el interior del motor. Que la cubierta del envío puede tener una etiqueta de advertencia de que la cubierta del envío debe ser removerse, o solamente puede ser mencionado en el manual del propietario. Si el fabricante no puede pasar a lo largo del manual, o pinta el motor para que coincida con su equipo (y pinturas sobre la advertencia la etiqueta), o si el usuario final se supone que el OEM haría han instalado un ventilador si el motor necesita una, el motor fallará prematuramente sin el ventilador. cubiertas de persianas (Figuras 17 y 18) están hechos en una variedad de estilos, incluyendo algunos que están estampados. Si el motor se golpea, o la cubierta se quita y accidentalmente aplastado por un montacargas de paso, la cubierta de tipo persiana no está ya persiana. Se restringirá el flujo de aire, y el motor se sobrecalentar. Una capa gruesa de pintura puede incluso burbuja sobre algunos de las aberturas de celosía, especialmente los protegidos por pantallas de roedores. Si un motor se instala en un no estándar montaje, las persianas pueden actuar como embudos para canalizar los desechos o la humedad en el motor. Algunas máquinas de corriente continua están equipadas con ventiladores internos que son no enchavetado al eje. El ventilador puede aflojar en el eje, gire libremente mientras está caliente. En el momento en que el motor alcance la centro de servicio, el ventilador y el eje están a la misma temperatura y el ventilador parece ser apretado. No se realizan cambios, para que el ventilador se resbala cuando se vuelve a instalar el motor. Si ninguna tecla es visibles, vale la pena el esfuerzo para retirar el ventilador e inspeccione el taladro para pruebas de movimiento. Si el ventilador no está codificado para la eje, se debe o bien orientados, o taladrado y roscado de aceptar un tornillo de fijación. Si la máquina de CC fue reparado recientemente, o recientemente retirado de las tiendas, el ventilador interno podía faltar. Maquinistas veces quitar el ventilador para un mejor acceso cuando se necesitan reparaciones muñón del eje; devanaderas eliminar la ventilador antes de rebobinar la armadura; y el ventilador es a menudo eliminado antes del tratamiento barniz de la armadura. Ahí

CURSO DE MOTORES TRADUCIDO.docx

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