TALLER N°14

MANTENIMIENTO DE SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS CODIGO: EE6060

TALLER N° 14 MOTORES “ ANÁLISIS DE FALLAS A MOTORES FUERA DE LÍNEA.”

Gil Gil Yeison Alejandro Guevara Bobadilla Daniel Ángelo

A lumno (os ):

Victorio Verastegui Julio Cesar Cruz Arias Arnold G rupo rupo

:

D

S emestre emes tre

:

VI

F echa de entreg entreg a

Profesor:

: 09 06 18 Hora: 12:00 pm

ELECTROTECNIA INDUSTRIAL PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

Nota:

MANTENIMIENTO DE SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS I.

Nro. DD-106 Página -

OBJETIVOS: Analiza y diagnostica, fuera de línea, el estado de un motor eléctrico eléctrico de inducción.

II.

EQUIPO Y MATERIAL A UTILIZAR. Gestionar los recursos (Equipos, instrumentos e insumos), para realizar la tarea de mantenimiento de motor universal, llenando el formato con lo requerido.

CONTROL ITEM

1

DESCRIPCIÓN

Lentes

UND.

CANT.

1

4

ENT.

DEV

X

X

2

Motor trifasico 10HP

1

1

X

X

3

Laptop con software DBLite

1

1

X

X

4

MEGGER MIT 520/2

1

1

X

X

5

Multímetro Digital Fluke

1

1

X

X

6

Conectores de Comunicación UTP

1

1

X

X

7

Alicate universal

1

1

X

X

8

Alicate de Corte

1

1

X

X

9

MEGGER DLRO-10HD

1

1

X

X

10 11 12

OBSERVACIONES

Tiene que estar con terminables disponibles

MANTENIMIENTO DE SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS I.


OBJETIVOS: Analiza y diagnostica, fuera de línea, el estado de un motor eléctrico eléctrico de inducción.

II.

EQUIPO Y MATERIAL A UTILIZAR. Gestionar los recursos (Equipos, instrumentos e insumos), para realizar la tarea de mantenimiento de motor universal, llenando el formato con lo requerido.

CONTROL ITEM

1

DESCRIPCIÓN

Lentes

UND.

CANT.

1

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ENT.

DEV

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X

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Motor trifasico 10HP

1

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X

3

Laptop con software DBLite

1

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MEGGER MIT 520/2

1

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X

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5

Multímetro Digital Fluke

1

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X

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6

Conectores de Comunicación UTP

1

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X

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7

Alicate universal

1

1

X

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8

Alicate de Corte

1

1

X

X

9

MEGGER DLRO-10HD

1

1

X

X

10 11 12

OBSERVACIONES

Tiene que estar con terminables disponibles

MANTENIMIENTO DE SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS III.


INTRODUCCIÓN TEÓRICA. La alta dependencia en nuestra sociedad de la energía, hace de la fiabilidad de las máquinas eléctricas un concepto clave por razones socio-económicas. Algunas aplicaciones clave pueden disponer de equipamiento redundante, pero usualmente como por ejemplo en generación esto no es viable por motivos económicos. Es pues necesaria la planificación de las labores de mantenimiento para mantener las plantas de producción en condiciones de servicio y acotar las posibilidades de fallo. Las políticas de mantenimiento predictivo a todos los elementos vulnerables de la máquina están ganando importancia, sofisticación y facilidad de uso gracias a los avances en electrónica e informática. Las máquinas rotativas están sujetas a esfuerzos superiores, vibraciones, sobrecargas, variaciones ambientales, contaminación, abrasión, ataques químicos, descargas parciales, exposición a transitorios, radiación, etc. que pueden anticipar su degradación frente a la duración establecida en las fases de diseño. ENSAYOS OFF-LINE (MÁQUINA FUERA DE SERVICIO O DESMONTADA). Este tipo de ensayos precisa retirar la máquina de servicio y acceso a sus conexiones eléctricas. Se ejecutarán los ensayos insertando tensiones a la máquina y realizando distintas medidas que generen parámetros que nos permitan emitir un diagnóstico y en su caso elaborar tendencias. Gracias a este seguimiento, las políticas de mantenimiento predictivo nos permitirán: alargar la duración de la máquina, reducir los costes de mantenimiento e incrementar su fiabilidad. La mayoría de los ensayos offline en rotativas van a ser sobre su sistema aislante con ciertas variaciones entre ellos. El estado del dieléctrico va a definir la vida restante de la máquina. Aislamiento Cuando hablamos de la condición de aislamiento nos referimos a la resistencia que existe entre este a tierra (RTG, en ingles). La RTG indica que tan limpio o sano esta un aislamiento. Para que se de una falla a tierra, deben de ocurrir dos cosas. Primero debe crearse un camino de conducción a través del aislamiento. Conforme el aislamiento envejece se fisura y posibilita que se acumule material conductivo. Segundo, la superficie exterior del aislamiento se contamina de material conductivo y conduce suficiente corriente a la carcaza o núcleo del motor que esta conectado a tierra. Hoy en día los sistemas de aislamiento han mejorado notablemente y son capaces de soportar mayores temperaturas sin sacrificar su vida esperada. La máxima temperatura de operación de un motor / generador depende principalmente de los materiales usados en su construcción, existen varias clases, pero las más usadas son: · Aislamiento clase B, temperatura máxima 130°C · Aislamiento clase F, Temperatura máxima 155°C · Aislamiento clase H, temperatura temperatura máxima 180°C Dichas temperaturas máximas, son a las cuales el aislamiento podría colapsar. En termografía IR es posible detectar una falla en el aislamiento de un motor si se tiene la clase de aislamiento del mismo (dato de placa). Generalmente al medir la temperatura de la carcaza del motor, asumimos que el aislamiento esta en 20°C más alto que esta. Por ejemplo, si observamos que la temperatura de la carcaza de un motor clase B es de 120°C, podría estar muy seguro que la temperatura del aislamiento esta a por lo menos 140°C excediendo la temperatura máxima permitida para esa clase de aislamiento.

MANTENIMIENTO DE SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS


El aislamiento pierde muy rápido sus propiedades al aumentar la temperatura, este mismo motor en vez de durar aproximadamente 15 años, duraría alrededor de 3 años. La termografía IR es una herramienta muy útil para detectar un sobrecalentamiento en el motor, y aunque podría precisar el área donde se produce el calentamiento (corto entre espiras), sin embargo es todavía bastante limitada en su capacidad de indicar el porque se produce este. El determinar la causa raíz de una falla en el aislamiento de un motor, puede involucrar alguno de estas causas posibles: · Circuito de potencia: Una conexión de alta resistencia, produce un voltaje de línea desbalanceada · Armónicas: que introducen corrientes de secuencia negativa y sobrecalentando el devanado.

· Ambiental: Contaminación en el motor.

Es fácil diagnosticar una falla en el aislamiento de un motor, pero se deberá realmente por esto?. Si se instala nuevamente el motor reparado o uno nuevo, es muy probable que la falla se repita. El utilizar un megger es un buen inicio para probar el aislamiento eléctrico pero no da información completa, otro aspecto importante de resaltar es que el Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) basa los límites de aislamiento a una temperatura de 40°C. Por ello es muy importante hacer lectura con corrección de temperatura, de otro modo se tendrían valores con variaciones altas y bajas, tal y como se observa en la ilustración. La norma de la IEEE a la que hacemos referencia es la IEEE 43-2000. También IEEE indica que se debe de calcular el Polarization Index (PI), es el valor de aislamiento tomado a los 10 minutos entre el valor de 1 minuto, básicamente da una indicación de la pendiente del perfil del índice de polarización; un PI de 2.0 según IEEE es aceptable para aislamientos clases B, F y H; pero desdichadamente motores / generadores con sistemas de aislamiento inestables pueden dar valores cercanos a 2.0; por esto recomendamos el evaluar el perfil del índice de aislamiento y no solo su valor.



Perfil del índice de polarización inaceptable

La ilustración muestra el perfil para un motor con una contaminación severa y posible daño o resquebrajamiento del aislamiento. La prueba del PI es una prueba que se realiza con voltaje CD y no es potencialmente destructiva como lo son otro tipo de pruebas como Hi-Pot y la prueba de Impulso, que se utilizan también para este efecto. Otra tipo de parámetro utilizado para evaluar la contaminación interna del aislamiento es la Capacitancia a tierra (CTG, en inglés). Una máquina que esta limpia y seca exhibe un CTG bajo en comparación con una que esta contaminada. Un aumento en la contaminación es comparable con el aumento en el material dieléctrico entre las dos placas de un capacitor, conforme se deposite más material en el aislamiento el dieléctrico aumenta y la Capacitancia crece. Para aquellas compañías que efectúan paros para limpieza de motores esta es una herramienta de gran importancia para ahorrar tiempo de paro para este tipo de mantenimiento. IV. Estator En un estator es importante el diagnosticar: los devanados, el aislamiento entre vueltas, juntas de soldado entre las espiras y el núcleo del estator o laminaciones. Tal vez, la falla más común es un corto entre vueltas, esto reduce la habilidad de producir un campo magnético balanceado. Esto a la vez trae otras consecuencias como un aumento en la vibración de la máquina, y por ende degradación del aislamiento y daños a los rodamientos del motor. Generalmente este tipo de cortos aumenta la temperatura y el corto se expande a un corto entre espiras y eventualmente destruye todo el motor. Aún más grave que esta es la falla entre fases, un corto de este tipo acelera rápidamente la destrucción del motor. Fallas de este tipo pueden ocurrir varias veces en un motor y no resultan en una falla a tierra. El diagnóstico de esta zona de falla puede ser efectuada directamente en los terminales del motor o desde el Centro de Control de Motores (CCM). La prueba estática involucra mediciones de inductancia entre fases, para esto se envían señales de CA a alta frecuencia, y se calcula un desbalance inductivo. Un desbalance presente implica que las fases producen campos magnéticos desbalanceados y que muy probablemente tiene cortos entre vueltas o espiras. También como parte de la prueba se toman valores de resistencia, si excede un valor predeterminado indica que pueden existir conexiones de alta resistencia en el circuito hacia el motor o en las juntas de soldado. La siguiente muestra gráficamente el efecto en un devanado en estrella. La prueba dinámica con motor energizado identifica una falla en el estator tomando mediciones de



voltaje y corriente por fase y calculando la impedancia en cada una. Si una fase tiene problemas en los devanados, el desbalance de impedancia aumenta.

Desbalance inductivo - corto entre espiras IV.

METODOLOGÍA PARA EL DESARROLLO DE LA TAREA: La tarea se realizará en equipo y el desarrollo deberá ser de la siguiente manera: Nr. Etapa

Recomendaciones para la ejecución Observaciones

1

Información

Todos los integrantes deben informarse por igual sobre la tarea

Intercambiar opiniones y si existe alguna duda consultar con el profesor

2

Organización y distribución de tareas

Los encargados pueden ser: Responsable del equipo  Observador del desempeño   Responsable del informe y la auto evaluación. Responsable de disciplina y  seguridad El grupo decidirá la tarea central de cada integrante y planificará el tiempo de ejecución.

Informar al profesor para el inicio de la tarea y para las recomendaciones de tiempo.

3

Ejecución de la tarea, y observación del desempeño

Realización de la tarea de acuerdo a las instrucciones y del observador del desempeño.

Realizar las anotaciones correspondientes por el responsable del informe y debe entregarse terminada la tarea.

Realización del informe y de la Auto evaluación del trabajo realizado y del logro de los objetivos previstos.

Realizar el informe por los participantes y la Auto evaluación por el grupo, de los resultados del trabajo.

Ordenar las herramientas y el equipo. Presentar el trabajo, el informe y la auto evaluación al profesor.

4

V.

ANÁLISIS DE TRABAJO SEGURO:

Analizar los pasos de la actividad a realizar y llenar el formato siguiente: El formato deberá ser visado por el profesor antes de iniciar la actividad.

ANALISIS DE TRABAJO SEGURO (ATS) ANÁLISIS DE FALLAS A MOTORES FUERA DE LÍNEA

TAREA:

DOCENTE:

Ing . Alons o Cornejo Tapia

ALUMNOS (Apellidos y Nombres)

A H C E F

LABORATORIO

A M R I F

TALLER

X

AMBIENTE

E4

SESION Nº

08

31

05

2018

DIA

MES

AÑO

EQUIPO DE TRABAJO

Gil Gil Yeison Alejandro

A M R I F

Guevara Bobadilla Daniel Angelo

A M R I F

A M R I F

Cruz Arias Arnold

A M R I F

A M R I F

02

A M R I F

Victorio Verastegui Julio Cesar

CARACTERISTICAS DE EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

X

X

………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….………….………….…………..………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….…………………………………………………………..……………….… ……….………….………….………….………….………………………………………………………………………………...

X

OTROS RIESGOS

PASOS DE LA TAREA

MEDIDAS DE CONTROL

(ESPECIFICAR PARA CADA CASO)

1 Coordinar con el docente a cargo

Distracciones

2 Recepción y trasladación de materiales

X

3 Reconocimiento del conexionado del motor y montaje de los instrumentos de medición 4 Verificación de la comunicación laptop con megger 5 Delimitación de la zona de trabajo 6 Encendido del Megger y desarrollo de las experiencias 7 Toma de datos de las experiencias

X

8 Desmontaje de los instrumentos de medición

X

X

X

Aislar y verificar la fuente de tensión de la zona de trabajo.

X

Aislar la zona de trabajo de la zona de apuntes para evitar accidentes.

X

Coordinar con los compañeros de trabajo el encendido del megger.

X

X X

X

Separar la zona de apuntes de la de trabajo

X

Recoger los instrumentemos de medición después de la des energización.

X

X

Trasladar entre dos personas los materiales de trabajo a su sitio

X

X

Sin jugar procederá a limpiar y ordenar el taller.

X

9 Devolución de materiales 10 Orden y limpieza

Caminar por sitios despejados y sostener de manera adecuada los materiales. No tocar ningún equipo sin antes conocerlo y colocar en un sitio apropiado los instrumentos de medición

X

X X

X

Prestar atención al docente encargado.

X


Nro. DD-106 Página 2 de 14

VI. PROCEDIMIENTO 1. DESMONTAR LA MAQUINA DE SOLDAR. a) Datos de Placa: Completar el siguiente cuadro en función de los datos de placa de la máquina de soldar. CARACTERISTICAS DEL MOTOR MOTOR DE PRUEBA Nº

-

MARCA

ASEA

MODELO FRAME

M 112 M28-2 4,6kW – 6.5 HP

POTENCIA (KW) (CV) (HP) TENSIONES CONEXIONES

440 Y ESTRELLA EXTENDIDA

VELOCIDAD (RPM)

3470 r/min

FACTOR DE POTENCIA(COS ) AISLAMIENTO IP

B -

NÚMERO DE CABLES

12

CORRIENTES NOMINALES

7.8A

FRECUENCIA

60Hz

-


Nro. DD-106 Página 2 de 14

VI. PROCEDIMIENTO 1. DESMONTAR LA MAQUINA DE SOLDAR. a) Datos de Placa: Completar el siguiente cuadro en función de los datos de placa de la máquina de soldar. CARACTERISTICAS DEL MOTOR MOTOR DE PRUEBA Nº

-

MARCA

ASEA

MODELO FRAME

M 112 M28-2 4,6kW – 6.5 HP

POTENCIA (KW) (CV) (HP) TENSIONES CONEXIONES

440 Y ESTRELLA EXTENDIDA

VELOCIDAD (RPM)

3470 r/min

FACTOR DE POTENCIA(COS ) AISLAMIENTO IP

B -

NÚMERO DE CABLES

12

CORRIENTES NOMINALES

7.8A

FRECUENCIA

60Hz

-

Tabla N°1: Características del Motor trifásico ASEA. FUENTE: Propia

Figura N°1: Características del Motor trifásico ASEA Fuente: Propia Medición de aislamiento. Referencia Norma IEEE 43-2000: Precauciones en el uso de un MEGOMETRO

i.

Cuando un terminal del circuito a medir esta conectado a tierra, conectar dicho punto al terminal de TIERRA del medidor (terminal positivo). Normalmente, esta conexión proporciona valores de medida más pequeños, manteniéndose el criterio de seguridad. En este caso, el terminal conectado a LÍNEA (terminal negativo) debe mantenerse alejado de tierra.



-

U

V

W

1

1

1

W

U

U

2

2

2

+

ii.

Cuando el circuito a medir no esta conectado a tierra, puede conectarse indistintamente al mismo el terminal de LÍNEA o el de TIERRA.

iii.

Esta prueba sólo tiene la finalidad de indicar el estado de la máquina respecto de su aislamiento. Existe una regla práctica para determinar el valor de la resistencia de aislamiento mínima:

Donde R.aisl.min. esta dada en megohms (M ) a 40ºC en todo el devanado del estator, y se determina aplicando un potencial de CD a todo el devanado durante un minuto; Kv es el voltaje nominal del motor en Kilovoltios). El valor mínimo del PI para los devanados del estator de clase F es mayor de 2.



NOTA: Si la resistencia obtenida es mas de 5000 M Ω en un minuto, entonces se realiza la prueba de Absorción Dieléctrica, que es similar a la PI, pero con los valores tomados en 30 segundos y 3 minutos. PI: para motores mayores de 200 HP DAI: para motores entre 50 y 200 HP

Equipo de Medición de Aislamiento

(MEGGER MIT 520/2).

Pruebas de medición de aislamiento: Realizar análisis y diagnóstico a través de software Power DB de Megger, elegir el instrumento MIT-520 y llenar los reportes de las pruebas siguientes:



Analisis de resultados: El motor al que se realizo las prubas era uno de 6.5HP y por recomendación la prueba de DAI es mas que suficiente , pero con el software megger se pudo determinar el DAI e IP por fase como se puede observar. Teniendo valores DAI en promedio de 1.7 que según tablas es un valor aceptable si miramos el IP para este motor tambien es 1.6 y según tablas ese valor es cuestinable , pero no es referencial esta prueba ya que es recomendable para motores mayores 200HP pero se debe tener en consideracion, pero nuestro motor se encuentra en buen estado.




INTERPRETACION DE RESULTADOS DE IR:

Resumen de resistencia de aislamiento por bobina

IR

PHASE 1 – GROUND A 527.00MΩ

PHASE 2 – GROUND B 612.30MΩ

PHASE 3 – GROUND C 637.00MΩ

Tabla N°2: Valores medidos en prueba de resistencia de aislamiento FUENTE: PROPIA




Corrección de la resistencia de aislamiento por temperatura

La Norma IEEE 43-2000 nos dice que se debe de corregir el valor obtenido en las pruebas de resistencia de aislamiento de la temperatura ambiente a la temperatura según Norma que es de 40° centígrados: Para seguir con el proceso planteamos la siguiente formula:

Rc = Kt * Rt

Rc = Es la resistencia de aislamiento del bobinado en (Mohm) corregido a 40° centígrados. KT = Es el coeficiente de corrección de la temperatura T en °C (Medida en el bobinado o el carcasa) a los 40 °C. RT = Es la resistencia de aislamiento medida (en MΩ) a la temperatura T ° C (Medida en el bobinado o en carcasa). La temperatura ambiente medida en el taller nos dio un valor de 26.6° Centígrados.

Figura N°2: Temperatura ambiente FUENTE: PROPIA El procedimiento se realizara según el tipo de material que está relacionado con su antigüedad. El factor de corrección (KT) presentan aquí dos familias diferentes de sistemas de aislamiento denominados: Termoplásticos y Termoestables. Los materiales termoplásticos son como el asfáltomica, y otros más, que se utilizaban antes de la década de 1960. Y los termoestables son los nuevos materiales aislantes, que aparecieron alrededor de la década de 1960, y que incluyen los basados en epoxi y poliéster. Según el tipo de material, así será el cálculo del factor de corrección. Esto es: ,



Tabla3. Calculo del coeficiente de corrección Kt Ahora realizaremos el cálculo según los datos medidos de la resistencia de aislamiento en el laboratorio: Se procederá a CORREGIR IR por bobina: En primer lugar hallaremos el coeficiente de corrección:  

Kt =    

Kt = 

Entonces la lectura corregida será: Para Bobina A:

= 0.395

Rc = Kt * Rt Rc = 0.395 * 527 Mohm Rc = 208.17 Mohm a 40° Centígrado

Para Bobina B:

Rc = Kt * Rt Rc = 0.395 * 612.30 Mohm Rc = 241.9 Mohm a 40° Centígrado Para Bobina C:

Rc = Kt * Rt Rc = 0.395 * 637.00 Mohm Rc = 251.61 Mohm a 40° Centígrado





INTERPRETACION DE RESULTADOS DE PASOS DE VOLTAJE:

Los resultados de este método son totalmente independientes del tipo de aislantes y de la temperatura, puesto que no se basa en el valor intrínseco de los aislamientos medidos sino en la disminución efectiva del valor leído al cabo de un tiempo idéntico, para dos tensiones de ensayo diferentes. Una disminución del 25 % o más de la resistencia de aislamiento entre dos escalones consecutivos es una señal de deterioro del aislamiento habitualmente relacionado con la presencia de contaminantes se puede observar que en la primera bobina en el primer escalón hay una variación de más del 25 % pero las otras mediciones de otras bobinas están bien , por lo cual se puede concluir que la bobina A sus aislamiento (está en deterioro o sucia) está mal no solo en esta prueba más estricta también en las anteriores. Realizar análisis y diagnóstico a través de software Fluke View y llenar los reportes de las pruebas:

ESTA PRUEBA NO SE REALIZO POR INDICACIONES DEL DOCENTE

Equipo de Medición de Aislamiento (FLUKE 1550 B).

Para conectar el megaohmiómetro 1550B al ordenador para usarlo con el software de documentación FlukeView Forms: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

El 1550B no debe estar ejecutando ninguna prueba, de lo contrario, las comunicaciones en serie se desactivarán. Conecte el cable IR del puerto USB a un puerto USB disponible en su ordenador. Conecte el adaptador IR al puerto IR en el megaohmiómetro 1550B como se muestra en la figura. Abra el software de documentación FlukeView Forms. Aparece la configuración actual del puerto COM en serie en el ángulo inferior derecho de la ventana FlukeView Forms. Haga doble clic en ella para cambiar la configuración del puerto COM al puerto COM virtual utilizado por el cable IR del puerto USB. Encienda el megaohmiómetro 1550B.

MANTENIMIENTO DE SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS 7.


Siga las instrucciones para transferir datos desde el megaohmiómetro hasta el ordenador que se explican en el Manual de uso en línea.

MANTENIMIENTO DE SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS Medida de la Resistencia de Bobinas

Equipo de medida de baja resistencia (MEGGER DLRO-10HD). Espiras en cortocircuito en una o más bobinas

Esto puede ocurrir cuando más de una espira hace contacto con el núcleo, con lo cual, además de una falla a tierra, se tiene un cortocircuito entre espiras; esto produce calentamiento excesivo y destruye con rapidez el aislamiento. La falla puede ocurrir también sin que haya contacto con el núcleo, como se observa en la figura de al lado cuando dos bobinas contiguas pierden su aislamiento. Por su parte, IEEE (P62 – IEEE152) establece que las discrepancias admisibles de los valores medidos respecto a los valores de referencia debieran estar dentro del ±5%. Temperatura °C

26.6

Figura N°2: Temperatura ambiente FUENTE: PROPIA




Prueba de resistencias Bobinas

R1

R2

PROM

1

4

5.264

5.261

5.2625

2

5

5.364

5.365

5.3645

3

6

5.242

5.242

5.242

7

10

5.305

5.307

5.306

8

11

5.279

5.271

5.275

9

12

5.278

5.276

5.277

Figura 19: Prueba de resistencias

¿Está conforme con los resultados obtenidos?

SI

NO ¿Por qué?

Luego de realizar esta prueba se concluye que la resistencia en los devanados es correcta y no hay desbalance de resistencia en alguno de los devanados de +-5%. Interpretar los resultados obtenidos: TIEMPO DE EJECUCIÓN: 4 horas



OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES (Mínimo 5 por integrante)

G il Gi l Y eis on A lejandro Observaciones: Las conexiones del motor se encontraban dañadas, por lo cual se tuvo que realizar mantenimiento de los terminales. Verificar la comunicación entre la laptop y el instrumento de medición de aislamiento. Revisar la batería del equipo antes de la medición para evitar cortes en plena medición. Aislar los terminales en la prueba de medición de resistencias de bobinas cuando trabajemos con el medidor de bajas resistencias MEGGER DLRO-10HD. Tener siempre al lado las conexiones del motor en este caso 12 terminales para facilitar las mediciones de meghado.

Conclusiones: Se pudo concluir que nuestro motor de ensayo tenia según la prueba de paso de voltaje la bobina A una variación de más de 25 % en el primer escalón por lo cual se pudo determinar que se puede encontrar su asilamiento deteriorado o sucio. Se puede concluir que la prueba IP es más precisa que el DAI debido a que los materiales se polarizan más tiempo con lo que esta prueba está recomendada a motores de más de 200 HP pero su valor nos pudo indicar que la bobina A esta en estado poco aceptable. Se determinó que con la ayuda de un software nosotros podemos facilitar el apunte de mediciones también nos proporciona gráficas para un mejor análisis de acuerdo a cada prueba que le asignemos medir al Megger. Se concluyo que el DAI es aceptable para nuestro motor de 6.5 HP según los datos obtenidos en el reporte, pero al realizar pruebas en cada bobina se pudo apreciar que la bobina A tiene menor DAI que las demás por lo que se observó que puede estar sucia o deteriorada. Se puede concluir que según la Norma IEEE 43-2000 nos dice que se debe de corregir el valor obtenido en las pruebas de resistencia de aislamiento de la temperatura ambiente a la temperatura según Norma que es de 40° centígrados y por lo cual nosotros corregimos los valores teniendo la bobina A también más afectada.



C ruz A rias A rnold Luis Observaciones: Antes de hace las mediciones del generador debemos delimitar el área del trabajo para así tener más seguridad con los equipos y los operadores. Trabajar con los equipos de medición adecuado. Siempre y obligatoriamente debemos tener todos nuestros EPP (Equipos de Protección Personal) ya que en estos laboratorios son sumamente peligrosos. Observamos que para la medición del aislamiento debemos reconocer las bobinas con la cual se ara las mediciones respectivas. Observamos cuando se realizaba las mediciones de aislamiento con el software este tendía a cerrarse y no podíamos hacer las mediciones.

Conclusiones: En la prueba del aislamiento concluimos que tiene la finalidad de indicar el estado de la máquina respecto de su aislamiento para eso existe una regla práctica para determinar el valor de la resistencia de aislamiento mínima que debe tener Observamos mediante las mediciones con nuestros equipos de medición es necesario hacer buen contacto con los cables ya que puede darnos datos equivocados. Se pudo analizar las mediciones que se hacía con los instrumentos de medición y mediante el software saliendo las gráficas de las medidas que se hacía en el motor, donde nos mostraba claramente todas las medidas respectivas Analizamos y se dio un diagnóstico a motor eléctrico de inducción siguiendo todos los parámetros de este y las mediciones correctas. Se concluyó que el DAI es aceptable para nuestro motor de 6.5 HP según los datos obtenidos en el reporte, pero al realizar pruebas en cada bobina se pudo apreciar que la bobina A tiene menor DAI que las demás por lo que se observó que puede estar sucia o deteriorada

G uevara B obadilla Daniel A ng elo Observaciones: No olvidar medir la temperatura ambiente en el punto de conexión de las pinzas, luego realizar la correspondiente medición de resistencia de aislamiento. Se encontraron motores con más de 3 terminales, lo que se debe hacerse es medir la continuidad entre los bornes para así determinar a qué bobinas corresponden y posteriormente realizar las mediciones correctamente. Si es que la PC no se comunicase con el equipo, revisar el puerto COM en administrador de dispositivos.



Si fuera el caso de no encontrar el cable de comunicación de PC a Equipo, se puede usar un cable típico de impresora, este funcionara de igual manera que el cable original del equipo. Cuidar de que las pinzas de medición en cualquiera de las mediciones esté fielmente unida a masa o a un terminal según corresponda, evitar conectar a partes con esmalte con pintura.

Conclusiones: Se concluye que el motor evaluado presentaba la curva típica de medición de aislamiento. Aunque los valores están por debajo de la recomendación del IEEE 43:2000 siendo estos dudosos. También se evaluó el estado de la resistencia de aislamiento, esta resulto ser correcta para el motor analizado, ya están estaban encima de los mega ohmios. También se logró medir la resistencia de bobinas del motor. Estas no superaban la diferencia del 5%. Entonces se concluye que al no haber gran diferencia de resistencias, el motor representa una carga balanceada. Se logró generar el reporte de las mediciones de IP y DAI. Este reporte los genera el software del Megger. En este se ingresan datos básicos para iniciar una medición y el software se encarga de generar curvas facilitando el trabajo del que interpreta las lecturas. El técnico en mantenimiento predictivo puede arrojar estimaciones más acertadas acerca de la falla de un motor si es que se vale de herramientas como la generación de reportes o histórico de reportes, entonces se concluye que el seguimiento del estado de una máquina debe hacerse de acuerdo a un plan.

Vi ctorio Veras tegui J ulio Ces ar Observaciones: Realizar el ATS respectivo de la actividad para una un trabajo más organizado y seguro. Algunas piezas se encontraron faltantes dentro de nuestro alternador. En nuestro arrancador de igual modo, hubo diferentes piezas sin ser encontradas. Poder buscar un poco de información acerca del funcionamiento de las piezas ayudara a un mejor entendimiento. Al momento del desmontaje es importante verificar el orden de las piezas para realizar luego un correcto armado de la pieza.

Conclusiones: Poder tener conocimiento de un sistema de funcionamiento de un arrancador y de un alternador, nos brinda un poco de conocimiento en el campo de la mecánica. Pudiendo conocer un arrancador y pudiendo entender el funcionamiento como



las partes de estas piezas nos permite entender principios como el arranque de un auto. El mantenimiento de estos equipos llega a ser tan importante puesto que son estos los que originan el funcionamiento como el de un auto. Se puedo conocer como es la estructura interna de ambos equipos haciendo análisis para poder entender cómo es que estos se encuentran en buen estado y su funcionamiento. El arrancador también llamado motor serie tiene la capacidad de aguantar corrientes altas ya que estos son producidos por las altas fuerzas aplicadas hacia el eje del motor.

ANEXOS:

Análisis de fallas a motores fuera de línea

Se sabe que mantenimiento se define como todas aquellas actividades necesarias para que un equipo sea conservado o restaurado de manera que pueda permanecer operando de acuerdo con una condición especificada. Ya que el mantenimiento es una actividad eminentemente dinámica, esta debe ser planificada, desarrollando acciones continuas y permanentes para garantizar un funcionamiento normal, eficiente y confiable. Todos los equipos necesitan un Plan o Programa de Mantenimiento que verifique periódicamente el buen funcionamiento y mantenga a los equipos dentro de su mejor condición operativa. Reconocer el deterioro o falla y corregirlo es prevenir que ocurran fallas de bajo o alto grado de severidad, inclusive el daño total del equipo. Por lo tanto se deben tomar en consideración tres aspectos fundamentales de un Plan de Mantenimiento: Predicción, Prevención y Corrección. Con el presente informe se pretende entonces Analizar y dar alcances del Mantenimiento de motores eléctricos que permita la planificación y correcta ejecución del Mantenimiento Predictivo, Preventivo y Correctivo a fin de disminuir los costos inherentes a las actividades de mantenimiento. Se presenta un resumen de los conceptos básicos de la Teoría de Mantenimiento, y su objetivo es dar a conocer toda la terminología relacionada con el tema con el propósito de uniformar el lenguaje de una manera clara, sencilla y comprensible y pueda ser entendido fácilmente el contexto. Por otra parte para que exista un buen Programa de Mantenimiento es necesario una correcta y eficiente operación de todos y cada uno de los equipos que conforman el sistema sometido bajo estudio, ya que el uso adecuado de estos equipos permite una disminución en los posibles daños que a futuro se puedan presentar, de este modo se reducirán las fallas y los gastos que éstas producirían, Por tal motivo, hay que planificar, programar, ejecutar, inspeccionar y controlar todas las actividades para obtener un eficiente Plan de Mantenimiento que garantice la disponibilidad operacional de los equipos a fin de prestar unas condiciones óptimas de servicio. Cada una de estas actividades deben ser ejecutadas con objetivos y metas bien definidas.



Los motores de inducción de BT y MT son los equipos eléctricos de mayor aplicación en la industria, los cuales están sometidos a esfuerzos térmicos, eléctricos y mecánicos que degradan su integridad, por lo que se debe asegurar la operación continua de los mismos mediante una detección temprana de cualquier situación que provoque una fallas. A nivel nacional no existen ni controles preventivos adecuados, ni la forma de escoger materiales en los procesos de rebobinado de motores se fundamentan solo y la mayor cantidad de veces en aspectos económicos y no técnicos. Ante esto, el trabajo desarrollará un estudio teórico-práctico sobre las principales fallas eléctricas en motores de inducción trifásicos, concentrándose principalmente en fallas originadas en el sistema de aislamiento. Durante el desarrollo del mismo se seleccionan y explican las fallas denominadas: desequilibrio de tensiones, excentricidad, contaminación del sistema de aislamiento y armónicos; así como se definen y 18 caracterizan las principales pruebas que se realizan a los motores. Finalmente se demuestra que en mayoría de casos la causa de una falla mecánica es un desperfecto a nivel eléctrico y que la mayoría de fallas eléctricas aumentan la temperatura interna del motor y de ahí la importancia de realizar un control periódico preventivo.

CONDICIONES AMBIENTALES ADVERSAS Con frecuencia, las temperaturas excesivas (ya sea la temperatura del ambiente o la que se deriva de un problema dentro del motor) son causa de avería de la máquina. Los motores deben funcionar dentro de la variación límite de su temperatura indicada en su placa de identificación, a fin de lograr una larga vida útil, por cada 10 °C de aumento de la temperatura de operación del motor por encima de la nominal, la duración del aislamiento se reduce a la mitad. Además de mantener la temperatura ambiente correcta, hay que localizar y eliminar otras fuentes de aumento de temperatura, como la desalineación, sobrecarga, voltaje incorrecto y muchas otras. Las condiciones ambientales perjudiciales suelen consistir en la presencia de vapores corrosivos, sal suspendida en el aire, y suciedad, polvo y otros contaminantes en exceso. En lugares con tales condiciones es esencial contar con motores cuyas carcasas estén especialmente diseñadas. 22 La humedad es otra causa común de fallas de motores. Si se condensa en la superficie del aislamiento por cambios de temperatura o por contacto con agua, dicha superficie se volverá altamente conductora, se dañará y producirá la falla inmediata del motor. Además, es posible que el aislamiento absorba humedad con el paso del tiempo, hasta que la resistencia dieléctrica del aislamiento se reduce tanto que ocurre la falla.



DIAGNÓSTICO Y LOCALIZACIÓN DE AVERIAS Y DEFECTOS Una prueba muy eficaz para verificar el estado general de un motor, sobre todo después de que haya sido sometido a una reparación, consiste en hacerlo funcionar sin carga observando los siguientes puntos: a. Que la velocidad sea la correcta b. Que no haya vibración excesiva c. Que el ruido del motor sea el normal d. Que no haya calentamiento anormal e. Que la corriente no sea excesiva y esté equilibrada en las tres fases. 27 Si la velocidad del motor es cercana a la velocidad síncrona, pero se tiene duda acerca de la naturaleza del ruido que el motor emite, es posible diferenciar entre el ruido de origen magnético y el debido al caudal de aire de enfriamiento desconectando momentáneamente la alimentación eléctrica, con lo cual se elimina el ruido originado por el campo magnético y se percibe sólo el debido a la ventilación, ya que el motor seguirá girando prácticamente a la misma velocidad a causa de la inercia del rotor. Si la vibración del motor parece excesiva al simple tacto, puede verificarse en la forma ya descrita si es de origen magnético o mecánico. Si la vibración desaparece o se amortigua notablemente al cortar la alimentación, puede asegurarse que su origen está en el circuito magnético. Si no hay un cambio notable en el nivel de vibración cuando se desconecta el motor, seguramente será de índole mecánica. Si se observa que el ruido es atribuible al circuito magnético, la causa más probable será una conexión incorrecta de los grupos de bobinas, o en algunos casos extraordinarios puede deberse a un entrehierro excéntrico. Cabe mencionar que un motor de inducción puede continuar operando a pesar de que el rotor esté descentrado por desgaste de los rodamientos, lo cual a veces sólo se manifiesta cuando tal desgaste permite que el rotor roce con la parte interna del estator. Entre las causas de vibración de origen mecánico debe considerarse, en primer lugar, la falta de equilibrio dinámico del conjunto rotatorio. Hay ocasiones, por ejemplo, en las que al reparar un motor se cambia su 28 ventilador y no se tiene la precaución de balancearlo o equilibrarlo antes o después del montaje, lo cual seguramente producirá vibración. Las armaduras de los motores de CD y los rotores con devanado de los de inducción siempre deben someterse a un equilibrado dinámico muy preciso después de ser reembobinados, pues es prácticamente imposible obtener simetría en la distribución del peso de las bobinas. Otros problemas mecánicos que pueden contribuir a producir vibraciones son, la deformación del eje (flecha), claro (holgura) excesivo entre el eje y los rodamientos, y acoplamientos excéntricos.



APLICACIONES: VERIFICACION DE LA RESISTENCIA Y EL ESTADO FÍSICO DE LOS CABLES DE LAS BUJÍAS INTRODUCCIÓN La bobina de encendido genera un alto voltaje que llega a las bujías a través de los cables. Cuando las bujías reciben un voltaje sin pérdidas debido a la resistencia de los cables, producen un arco eléctrico fuerte que se ve reflejado en una buena combustión. Con el uso y el paso del tiempo, la resistencia de los cables va aumentando trayendo consigo una disminución en el arco eléctrico producido por la bujía, lo cual se ve reflejado en una mala Combustión. Además la exposición al calor constante del motor deterioran el aislante de los cables provocando fugas de corriente y por lo tanto un nivel bajo de chispa en la bujía correspondiente, que termina con fallas en el motor. Por tal motivo es necesario verificar que los cables tengan la resistencia adecuada en cada proceso de afinación. EQUIPO Y HERRAMIENTA • Multímetro

A continuación se describe el proceso para verificar la resistencia de los cables. Identifica el tipo de motor y el orden de encendido.



En caso de no contar con estos datos técnicos, etiqueta cada uno de los cables, para evitar la pérdida del orden de encendido.

Etiqueta la tapa del distribuidor, verificando que corresponda el número del cable con la conexión en la tapa del distribuidor.

MANTENIMIENTO DE SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS Verifica que los cables no tengan grietas.

Verifica que los conectores de los cables no estén rotos, sulfatados u oxidados.

Mide la resistencia de los cables usando un óhmetro, según especificaciones del fabricante.




En caso de no contar con este dato técnico, considera que el valor de la resistencia se encuentre en los valores de la siguiente tabla:

T ABLA DE RESISTENCIA DE CABLES 1.00 metro lineal de cable <= 20,000 ohms 20 K ohms 0.75 metro lineal de cable <= 15,000 ohms 15 K ohms 0.50 metro lineal de cable <= 10,000 ohms 10 K ohms 0.25 metro lineal de cable <= 5,000 ohms 5 K ohms Y por último, coloca los cables nuevos en caso necesario, de acuerdo a su orden de encendido o al orden según la etiqueta colocada para su identificación.

BIBLIOGRAFIA http://www.conevyt.org.mx/educhamba/guias_emprendizaje/cap13.pdf http://www.chauvinarnoux.com/sites/default/files/documents/cat_guia_de_medicion_d e_aislamiento.pdf http://www.existest.com/appnotes/Baker/Mantenimiento%20predictivo%20en%20mot ores%20electricos.pdf Murillo Huber. Diapositivas de Clase de Máquinas Eléctricas II. UNAC – FIEE. 2010.

TALLER N°14

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