El ingeniero Oscar Núñez Mata de Motortico nos comparte un interesante artículo referido a la «Velocidad del Motor Eléctrico como Herramienta de Diagnóstico» como podremos ver a continuación:
Curva característica de Torque vs Velocidad motor de inducción
El motor eléctrico de inducción trifásico está definido por su curva característica Torque (Par) vs Velocidad. En esta se refleja la capacidad de torque en función de la velocidad. La figura anterior muestra un caso típico de un motor de propósito general.
Nótese que en el arranque (Velocidad Cero) el motor desarrolla un torque de arranque, que se usa para empezar a mover la carga. Poco a poco el motor acelera y se estabiliza en un punto de operación, suficiente para mantener la carga en movimiento. Una vez arrancado, la carga producirá cambios en la velocidad. Típicamente los niveles de velocidad son los siguientes:
- Velocidad Nominal: Al Torque Nominal, y es la que aparece en la Placa de Características.
- Velocidad en Vacío: Sin carga, no aparece en la placa de características, pero sí en las fichas técnicas.
- Velocidad Mínima Temporal: Normalmente se da a 150% del Torque Nominal, es transitoria, y si permanece por tiempo prolongado se puede producir daños permanentes en el motor.
Lo normal es que la velocidad oscile entre la velocidad de vacío y la nominal, por cambios en la carga. Por ejemplo, La tabla a continuación presenta un caso real de un motor de velocidad nominal 1750RPM, en función de la carga mecánica, correspondientes a 4 polos en sistema de 60Hz.
[table caption=»Características de Carga» width=»600″ colwidth=»200|50|50|50|50|50|50″ colalign=»left|center|center|center|center|center|center|»]
% De Carga,25,50,75,100,125,150
Velocidad (RPM),1789,1776,1762,1750,1733,1714
Corriente (A),7.1,8.62,10.9,13.3,15.9,19.3
[/table]
Este motor gira a 1750RPM a plena carga, y en vacío la velocidad del motor sería mayor que 1789RPM. Nótese que la velocidad disminuye con el aumento de carga. La corriente del motor presenta un comportamiento inverso: Aumenta con la carga. Se aclara que estos datos son a voltaje de placa.
Uso de la Velocidad como herramienta de diagnóstico
El motor de inducción cambia su velocidad con la carga, esta variable se podría usar para determinar si el mismo se encuentra sobrecargado o no. En muchas ocasiones el motor presenta una corriente por encima de la nominal (de placa) y se tienen dudas si será por sobre carga mecánica o por otro problema. Cuando esto suceda se recomienda tomar un Tacómetro (del tipo de contacto o no, o una luz estroboscopica) y medir la velocidad del eje. Se debe comparar con la de placa: Si es menor, el motor está sobrecargado.
Tres variables adicionales a considerar durante su análisis:
- El voltaje de alimentación: Variaciones en el voltaje del motor respecto al de placa influyen en el torque desarrollado. Esto hace que la velocidad cambie también. Así que se recomienda verificar que el voltaje está dentro de los rangos permitidos (Motores norma NEMA ±10%, y motores IEC ±5%).
- Conexión del motor: Estar seguro que el motor está conectado de forma correcta, según el diseño del fabricante.
- El motor es reparado: Asegurarse que el motor fue reparado correctamente. La medición de la corriente en vacío puede servir para este propósito.
Un motor de una mezcladora se instaló recién, presenta un aumento de corriente, por encima de placa. El encargado de mantenimiento asegura que el motor está dañado, y que deben cambiarlo. Antes de proceder a desconectarlo de la máquina, se toma un tacómetro y mide la velocidad.
Resultado: 1600RPM, cuando la de placa es 1760RPM.
Otro dato: el voltaje está dentro del rango. El personal del departamento de producción confirma que hicieron un cambio en la fórmula del producto. Antes la mezcla era menos viscosa.
Conclusión: El Motor está SOBRECARGADO, por cambios en la formulación del producto.
3 Comentarios
carlos H.
Estas en lo correcto. Ojala los jefes se lo aprendan.
Diego M
Muy interesante, es una buena herramienta para establecer la condición de operación del equipo y niveles de alerta del mismo, estableciendo siempre el contecto operación en el que opera y conocer si el equipo puede cumplir con la fución requerida
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Manuel
muy interesante el análisis, sirve como apoyo al diagnostico del motor ya sea como una falla propia de operación o la mala selección del equipo, si tomamos en cuenta que estamos revisando un caso donde solo se suministró el equipo sin tomar en cuenta las normas.