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Corrientes de los cojinetes ensistemas de accionamiento deCA modernos

Guía técnica Nº 5 Guía técnica Nº 5

Guía técnica Nº 5 - Corrientes de los cojinetes en sistemas de accionamiento de CA modernos2

3Guía técnica Nº 5 - Corrientes de los cojinetes en sistemas de accionamiento de CA modernos

1 Introducción ..............................................................Generalidades .............................................................Cómo evitar las corrientes de los cojinetes.................

2 Generación de corrientes de los cojinetes..............Pulsos de corriente de alta frecuencia ........................Conmutación más rápida .............................................¿Cómo se generan las corrientes de los cojinetesde AF? ........................................................................

Corriente de circulación ...........................................Corriente de conexión a tierra del eje ......................Corriente de descarga capacitativa .........................

Circuito de modo común .............................................Capacitancias parásitas ..............................................¿Cómo circula la corriente por el sistema? ...............Caídas de tensión .....................................................Transformador de modo común.................................Distribuidor de tensión capacitativo...........................

3 Cómo impedir los daños por corriente de loscojinetes de alta frecuencia ....................................Tres enfoques ...........................................................

Cables a motor multipolares ..................................Ruta de impedancia corta......................................Conexiones de unión de alta frecuencia ................

Siga las instrucciones específicas para el producto .Soluciones adicionales ..........................................

Medición de corrientes de los cojinetes de altafrecuencia..................................................................Deje que los especialistas efectúen las mediciones .

4 Referencias ..............................................................

5 Índice ........................................................................

Índice

555

666

777779

10101113

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1819

20

21


Algunas nuevas instalaciones de convertidores puedenpresentar fallos en los cojinetes apenas unos meses despuésde su puesta en marcha. Los fallos pueden ser provocadospor corrientes de alta frecuencia que circulan a través de loscojinetes del motor.

Aunque las corrientes de los cojinetes se han venido dandodesde la invención de los motores eléctricos, la incidencia delos daños que provocan se ha incrementado durante los últimosaños. Ello se debe a que los convertidores de velocidad variablemodernos con sus pulsos de tensión de rápido aumento yaltas frecuencias de conmutación pueden provocar pulsos decorriente a través de los cojinetes cuya descarga repetidapuede desgastar de forma gradual los anillos guía de loscojinetes.

Para evitar que se produzcan daños, es esencial proporcionarvías de conexión a tierra adecuadas y permitir que lascorrientes de fuga vuelvan al bastidor del inversor sin tenerque pasar a través de los cojinetes. La magnitud de lascorrientes puede reducirse empleando cables a motorsimétricos o filtrado en la salida del inversor. El correctoaislamiento de la construcción de los cojinetes del motorinterrumpe la ruta de la corriente de los cojinetes.

Capítulo 1 - Introducción

Generalidades

Cómo evitarlas corrientesde loscojinetes


Las corrientes de los cojinetes se presentan de distintos modos.De todas formas, aunque las prácticas modernas de diseño demotores y fabricación casi han eliminado las corrientes de loscojinetes de baja frecuencia inducidas por la asimetría del motor,la conmutación rápida en los sistemas de accionamiento de CAmodernos puede generar pulsos de corriente de alta frecuencia através de los cojinetes. Si la energía de estos pulsos es lo bastanteelevada, se lleva a cabo la transferencia de metal del cojinete ylos rodillos guía al lubricante. Ello se conoce como maquinado dedescarga eléctrica o EDM. El efecto de un solo pulso esinsignificante, pero una pequeña caída EDM es una discontinuidadque aglutina más pulsos y se convierte en una gran caída típicaEDM. La frecuencia de conmutación de los accionamientos deCA modernos es muy alta y el gran número de pulsos provocauna rápida acumulación del desgaste. Como resultado, es posibleque tenga que sustituirse el cojinete aunque no lleve demasiadotiempo en servicio.

Las corrientes de los cojinetes de alta frecuencia han sidoinvestigadas por ABB desde 1987. La importancia del diseño delsistema se ha recalcado en los últimos años. Cada elementoindividual implicado, como el motor, la caja de engranajes o elcontrolador del convertidor, son el producto de técnicas defabricación sofisticadas y normalmente presentan un tiempo medioentre fallos (MTBF) favorable. Sólo cuando se combinan estoscomponentes y se observa el sistema como un todo se haceevidente que se requieren ciertas prácticas para la instalación.

Figura 1: Las corrientes de los cojinetes pueden provocar “estríasde los cojinetes”, un patrón rítmico en los anillos guía de loscojinetes.

La tecnología de accionamiento de CA actual, que incorporatransistores bipolares de puerta aislada (IGBT), crea situacionesde conmutación 20 veces más rápidas que las que se considerabannormales hace diez años. Recientemente, el número de fallos enlos cojinetes de tipo EDM ha aumentado en los sistemas deaccionamiento de CA relativamente pronto después de la puestaen marcha, en un espacio de uno a seis meses. La incidenciadepende de la arquitectura del sistema de accionamiento de CA yde las técnicas de instalación empleadas.

Capítulo 2 - Generación de corrientes de los cojinetes

Pulsos decorriente de altafrecuencia

Conmutaciónmás rápida


La fuente de las corrientes de los cojinetes es la tensión quese induce en el cojinete. En el caso de las corrientes de loscojinetes de alta frecuencia, esta tensión puede generarse detres modos distintos. Los factores más importantes que definenel mecanismo relevante son el tamaño del motor y cómo sehallan conectados a tierra el bastidor y el eje del motor. Lainstalación eléctrica, es decir, el tipo de cable adecuado y lasuniones adecuadas de los conductores protectores y delapantallamiento eléctrico, juega un papel importante. Du/dt delos componentes de la etapa de potencia del accionamientode CA y el nivel de tensión del enlace de CC afectan al nivelde las corrientes de los cojinetes.

En motores grandes, la tensión de alta frecuencia se induceentre los extremos del eje del motor por el flujo de altafrecuencia que circula alrededor del estator. El flujo lo causauna asimetría neta de corriente capacitativa que se transmitedel bobinado hacia el bastidor del estator a lo largo de lacircunferencia del estator. La tensión entre los extremos deleje afecta a los cojinetes. Si es suficiente para superar laimpedancia de la película de aceite de los cojinetes, unacorriente que intenta compensar el flujo neto en el estatorempieza a circular en el bucle formado por el eje, los cojinetesy el bastidor del estator. Esta corriente es una corriente de loscojinetes de alta frecuencia de tipo de circulación.

La fuga de corriente al bastidor del estator tiene que circularde vuelta al inversor, que es la fuente de esta corriente.Cualquier ruta de vuelta contiene impedancia, y por ello latensión del bastidor del motor aumenta en comparación conel nivel de tierra de la fuente. Si el eje del motor se conecta atierra a través de la maquinaria accionada, el incremento de latensión del bastidor del motor se aprecia por encima de loscojinetes. Si la tensión aumenta lo bastante para superar laimpedancia de la película de aceite del cojinete del extremodel convertidor, parte de la corriente podría circular a travésdel cojinete del extremo del convertidor, el eje y la máquinaaccionada de vuelta al inversor. Esta corriente de los cojineteses de un tipo de conexión a tierra del eje.

En motores pequeños, la división de tensión interna de latensión de modo común sobre las capacitancias de fugainternas del motor puede provocar tensiones en el eje lobastante elevadas para crear pulsos de corriente de loscojinetes de alta frecuencia. Ello puede ocurrir si el eje no seconecta a tierra a través de la maquinaria accionada mientrasque el bastidor del motor se conecta a tierra en el modo estándarde protección.

Las corrientes de los cojinetes de alta frecuencia son unaconsecuencia de la circulación de corriente en el circuito demodo común del sistema de accionamiento de CA.

Una fuente de alimentación sinusoidal trifásica típica estáequlibrada y es simétrica en condiciones normales. Es decir,la suma de vectores de las tres fases siempre es igual a cero.Por ello, es normal que el neutro esté en cero voltios. De todasformas, este no es el caso con una fuente de alimentación

¿Cómo segeneran lascorrientes delos cojinetes deAF?

Generación de corrientes de los cojinetes

Corriente decirculación

Corriente deconexión a tierra

del eje

Corriente dedescarga

capacitativa

Circuito demodo común


tiempo

Vco

mu

n

trifásica conmutada PWM, en la que una tensión de cc seconvierte a una tensión trifásica. Aunque los componentesfundamentales de frecuencia de las tensiones de salida sonsimétricos y equilibrados, es imposible obtener la suma detres tensiones de salida de forma instantánea igualándola acero con dos posibles niveles de salida disponibles. La tensiónresultante de punto neutro no es cero. Esta tensión puededefinirse como una fuente de tensión de modo común. Puedemedirse en el punto cero de cualquier carga, por ejemplo elpunto estrella del bobinado del motor.

Figura 2: Este esquema muestra las tensiones de fase de una fuentede alimentación trifásica PWM típica y la media de las tres, o tensiónen punto neutro, en un sistema de accionamiento de CA moderno.La tensión neutra es claramente distinta de cero y su presenciapuede definirse como una fuente de tensión de modo común. Latensión es proporcional a la tensión de bus de CC, y tiene unafrecuencia igual a la frecuencia de conmutación del inversor

Siempre que se cambia una de las tres salidas del inversor deuno de los posibles potenciales a otro, se fuerza a una corrienteproporcional a esta tensión a circular a tierra a través de lascapacitancias de tierra de todos los componentes del circuitode salida. La corriente circula de vuelta a la fuente a travésdel conductor de tierra y las capacitancias de fuga del invesor,que son externas al sistema trifásico. Este tipo de corriente,que circula por el sistema en un bucle que está cerradoexternamente al sistema, se denomina intensidad de modocomún.



FuenteAlimentaciónInversor

CableSistema

Bobinados de motor

Figura 3: Un ejemplo de la intensidad de modo común en la salidadel inversor. El pulso es una superposición de diversas frecuenciasdebido a las distintas frecuencias naturales de las rutas paralelas dela intensidad de modo común.

Una capacitancia se crea siempre que dos componentesconductores están separados por un aislador. Por ejemplo, elhilo de fase de cable tiene capacitancia al hilo de PE separadomediante aislamiento de PVC, por ejemplo, y el arrollamientodel bobinado del motor está aislado del bastidor por una capade barniz y por aislamiento de ranura, por lo que tiene unvalor de capacitancia al bastidor del motor. Las capacitanciasdentro de un cable y especialmente dentro del motor son muyreducidas. Una capacitancia reducida significa una elevadaimpedancia para altas frecuencias, con lo que se bloqueanlas corrientes de fuga de baja frecuencia. De todas formas,los pulsos de aumento rápido producidos por las fuentes dealimentación modernas contienen frecuencias tan elevadasque incluso las capacitancias pequeñas dentro del motorproporcionan una ruta de baja impedancia para que circule lacorriente.

Figura 4: Bucle simplificado de la intensidad de modo común de uninversor PWM y el motor de inducción. La fuente de alimentación delinversor actúa como una fuente de tensión de modo común (Vcm). La

Tiempo

Cor

rient

e en

mod

o co

mún

Generatción de corrientes de los cojinetes

Capacitanciasde fuga


intensidad de modo común (CMC) circula a través del cable de modocomún y las inductancias de motor, Lc Lm y a través de lascapacitancias de fuga entre los bobinados del motor y el bastidordel motor, combinadas para ser Cm. Desde el bastidor del motor, lacorriente pasa a través del circuito de tierra de la fábrica que tiene lainductancia Lg. Lg también recibe alimentación de intensidad demodo común desde la capacitancia de cable de fuga Cc. El bastidordel inversor se conecta a tierra de fábrica y acopla la intensidad demodo común/corrientes de tierra a través del inversor de fuga a lascapacitancias de bastidor, combinadas como Cin, de vuelta a la fuentede tensión de modo común.

El camino de vuelta de la corriente de fuga del bastidor delmotor de vuelta al bastidor del inversor consta del bastidor delmotor, el apantallamiento de cable o conductortes PE yposiblemente de las piezas de aluminio o acero de la estructuradel edificio de la fábrica. Todos estos elementos contieneninductancia. La circulación de la intensidad de modo común através de esta inductancia provocará una caída de tensiónque eleva el potencial del bastidor del motor por encima delpotencial de tierra de la fuente en el bastidor del inversor. Estatensión del bastidor del motor es una parte de la tensión demodo común del inversor. La intensidad de modo comúnbuscará una ruta con la menor impedancia. Si hay una grancantidad de impedancia en las rutas previstas, como laconexión PE del bastidor del motor, la tensión del bastidor delmotor hará que se desvíe una parte de la intensidad de modocomún por una ruta no prevista a través del edificio. En lasinstalaciones prácticas existen diversas rutas paralelas.Muchas tienen un efecto menor sobre el valor de la intensidadde modo común o las corrientes de los cojinetes, pero puedenser importantes para satisfacer los requisitos de EMC.

Si el valor de esta inductancia es lo bastante elevado, lareactancia en el rango superior de las frecuencias de intensidadde modo común típicas, 50 kHz a 1 MHz, puede soportarcaídas de tensión de más de 100 voltios entre el bastidor delmotor y el bastidor dle inversor. Si, en tal caso, el eje delmotor se conecta a través de un acoplamiento metálico a lacaja de engranajes u otra maquinaria accionada que estéconectada a tierra sólidamente y cerca del mismo potencialde tierra que el bastidor del inversor, entonces es posible queparte de la intensidad de modo común del inversor circule através de los cojinetes del motor, el eje y la maquinariaaccionada de vuelta al inversor.

¿Cómocircula lacorriente porel sistema?


Caídas detensión


i+∆ ∆ i

i-∆ ∆ i

∆ ∆ i

∆ iD N

Inversor

Cable MotorReductor Carga

Pulso tensiónmodo común

CORRIENTE EN MODO COMÚN DE ALTA FRECUENCIA

TENSIÓN EN EJE DE ALTA FRECUENCIA

CORRIENTE CIRCULANTE DE ALTA FRECUENCIA

CORRIENTE - PE TENSIÓN DE CARCASA DE ALTA FRECUENCIA

CORRIENTE A TIERRA DEL EJE

Figura 5: Una presentación esquemática que muestra la corrientede circulación y la corriente de conexión a tierra del eje; éstaúltima resulta de una tensión del bastidor del motor elevada conunma conexión a tierra superior de la máquina.

Si el eje de la maquinaria no tiene contacto directo con el nivelde tierra, la corriente puede circular a través de la caja deengranajes o de los cojinetes de la máquina. Estos cojinetespueden resultar dañados antes que los cojinetes del motor.

Figura 6: Fuente de la corriente de los cojinetes de circulación dealta frecuencia. La fuga de corriente a través de las capacitancias deestator distribuidas da una suma de corriente que no es cero entoda la circunferencia del estator. Ello lleva a un efecto demagnetización neto y a flujo alrededor del eje del motor.

La mayor proporción de la capacitancia de fuga del motor seforma entre los bobinados del estator y el bastidor del motor.Esta capacitancia se distribuye alrededor de la circunferenciay a lo largo del estator. A medida que la corriente pasa alestator por la espira, el contenido de alta frecuencia de lacorriente que entra en la espira del estator es mayor que lacorriente saliente.


Transformadorde modocomún


Esta corriente neta produce un flujo magnético de altafrecuencia que circulará en las laminaciones del estator,induciendo una tensión axial en los extremos del eje. Si latensión se convierte en lo suficientemente elevada, puedecircular una corriente de circulación de alta frecuencia internaal motor a través del eje y ambos cojinetes. En este caso, elmotor puede considerarse un transformador, en el que laintensidad de modo común que circula en el bastidor del estatoractúa como primario e induce la corriente de circulación alcircuito del rotor o secundario. Esta corriente de los cojinetesse considera la más dañina con valores de cresta típicos de3 a 20 amperios dependiendo de la potencia nominal del motor,du/dt de los componentes de la etapa de potencia delaccionamiento de CA y nivel de tensión del enlace de CC.

Figura 7: La tensión en el eje axial de alta frecuencia puedeconsiderarse una resultante del efecto de transformador, en el que laintensidad de modo común que circula en el bastidor del estatoractúa como un primario e induce la corriente de circulación hacia elcircuito de rotor o secundario.

Otra versión de la corriente de los cojinetes de circulaciónocurre cuando la corriente, en lugar de circular completamentedentro del motor, circula a través del eje y los cojinetes de lacaja de engranajes o la maquinaria accionada y en un elementoestructural que es externo y común al motor y a la máquinaaccionada. El origen de la corriente es el mismo que para lacorriente circulando dentro del motor. Un ejemplo de estacorriente de los cojinetes de circulación “vagabunda” se muestraen la figura 8.

Fuente AlimentaciónInversor

CableSistema

Circuito Motor

Estator Rotoracoplamiento mutuo de inductancia

EJERodamientos

Corrientede Circulatión

Generación de corrientes de los cojjinetes


Figura 8: Corriente de los cojinetes de circulación “vagabunda”,donde el bucle de corriente es externo al motor.

También están presentes otras capacitancias de fuga en elmotor, como la capacitancia entre los bobinados del estator yel rotor, o la que existe en el vacío de aire del motor entre elhierro del estator y el rotor. Incluso los cojinetes mismos puedenllegar a tener capacitancia de fuga.

La existencia de capacitancia entre los bobinados del estatory el rotor acopla de forma efectiva los bobinados del estator alhierro del rotor, que está también conectado al eje y a losanillos guía internos del cojinete. Los cambios rápidos en laintensidad de modo común desde el inversor pueden dar lugara corrientes en la capacitancia alrededor de la circunferenciay a lo largo del motor, y además entre los bobinados del estatory el rotor hacia los cojinetes.

Figura 9: Bucle de modo común de un convertidor de velocidadvariable, con capacitancias de fuga del estator, rotor y cojinete.

Fuente AlimentaciónInversor

CableSistema

Circuito Motor

Rodamientos

EJE

Rotor

Acoplamiento Bohba

Maqutna accionada

Distribuidorde tensióncapacitativo



La circulación de corriente hacia los cojinetes puede cambiarcon rapidez, ya que ello depende del estado físico del cojineteen un momento dado. Por ejemplo, la presencia de unacapacitancia de fuga en los cojinetes sólo se mantienemientras las bolas de los cojinetes están cubiertas de aceiteo grasa y no son conductoras. Esta capacitancia, en la que latensión del eje inducida aumenta, puede cortocircuitarse si latensión de los cojinetes supera el umbral de su valor detransición conductiva o si un “punto elevado” en una bolaatraviesa la película de aceite y entra en contacto con ambosanillos guía del cojinete. A una velocidad muy baja, loscojinetes tienen contacto metálico ya que las bolas no se hanelevado por encima de la película de aceite.

Generalmente, la impedancia de los cojinetes gobierna el nivelde tensión en el que los cojinetes empiezan a conducir. Estaimpedancia es una función no lineal de la carga de los cojinetes,la temperatura, la velocidad de rotación y el lubricanteempleado, y la impedancia varía entre casos distintos.



Conductor y pantalla

Pantalla

Existen tres enfoques para afectar a las corrientes de loscojinetes de alta frecuencia: un sistema de cableado yconexión a tierra correcto; la interrupción de los bucles decorriente de los cojinetes; y una amortiguación de la intensidadde modo común de alta frecuencia. Todos estos factorescontribuyen a reducir la tensión de los cojinetes a valores queno inducen pulsos de corriente de los cojinetes de altafrecuencia en absoluto, o que amortiguan el valor de los pulsosa un nivel que no tiene efecto alguno sobre la vida de loscojinetes. Deben tomarse distintas medidas para cada tipo decorriente de los cojinetes de alta frecuencia.

La base del dominio de las corrientes de los cojinetes de altafrecuencia radica en un sistema de cableado correcto. Lasprácticas de conexión a tierra estándar para los equipos sehan diseñado principalmente para proporcionar una conexiónde impedancia lo suficientemente baja para proteger al personaly al equipo contra fallos de la frecuencia del sistema. Unconvertidor de velocidad variable puede conectarse a tierraeficazmente en las frecuencias elevadas de intensidad de modocomún si la instalación sigue tres prácticas:

Emplee solamente cables a motor simétricos multipolares. Ladisposición del conector a tierra (protección a tierra, PE) en elcable a motor tiene que ser simétrica para evitar las corrientesa frecuencia fundamental. La simetría del conductor PE selogra con un conductor alrededor de todas las conexiones defase de un cable que contiene una disposición simétrica detres conexiones de fase y tres conductores de tierra.

Figura 10: Cable de motor recomendado con configuración denúcleos simétrica.

Capítulo 3 - Cómo impedir los daños porcorrientes de los cojinetes de alta frecuencia

Cab_les a motormultipolares

Tresenfoques


Defina una ruta de impedancia corta y baja para que laintensidad de modo común vuelva al inversor. El mejor modo,y el más sencillo, es emplear cables a motor apantallados. Elapantallamiento debe ser continuo y de un buen materialconductor, como cobre o aluminio, y las conexiones en ambosextremos tienen que efectuarse con una terminación de 360°.

Las figuras 11a y 11b muestran terminaciones de 360° paraprácticas de cableado europeas y americanas.

Figure 11 a: Terminación de 360° correcta para práctica decableado europea. El apantallamiento se conecta con un cableflexible lo más corto posible al terminal PE. Para efectuar unaconexión de 360° de alta frecuencia entre el manguito EMC y elapantallamiento del cable, el aislamiento exterior del cable seretira.

Figura 11 b: Terminación de 360° correcta para práctica decableado americana. Debería emplearse un pasatapas aislado deconexión a tierra en ambos extremos del cable a motor paraconectar eficazmente los cables de tierra a la armadura oconducto.

Cables Potencia (3)Conexión a tierra de PE

Cables Tierra (3)

Fisación

Conexión Tierra

Superfieie

Montaje

Cuerpo Fijación Cable

Cable con capa concéntrica de hilos de aluminio continua y recubrimiento de PVC

Cómo impedir los daños por corrientes de los cojinetes de alta frecuencia

Ruta de impedanciacorta

Pantalla del cable

Abrazadera

Pelar esta partedel cable

EMC manguito

Placa base

Placa de acceso

Terminal PE


Añada conexiones de unión de alta frecuencia entre lainstalación y los puntos de referencia de tierra conocidos paraigualar el potencial de los elementos afectados, empleandocintas trenzadas de cobre de 50 - 100 mm de anchura; losconductores planos proporcionarán una ruta de inductanciamenor que los cables redondos. Ello debe realizarse en lospuntos en los que se sospecha que existe una discontinuidadentre el nivel de tierra del inversor y el del motor. Además, esposible que sea necesario igualar el potencial entre losbastidores del motor y de la maquinaria accionada para puentearla ruta de corriente a través de los cojinetes de la máquinaaccionada y del motor.

Figura 12: Cinta de unión de AF.

Aunque los principios básicos de las instalaciones son losmismos, las prácticas de instalación idóneas para productosdiferentes pueden diferir. Por ello, es vital que siga atentamentelas instrucciones de instalación que se facilitan en losmanuales específicos para el producto.

La interrupción de los bucles de corriente de los cojinetes selogra aislando la construcción de los cojinetes. La intensidadde modo común de alta frecuencia puede amortiguarseempleando filtros dedicados. Como fabricante de inversores ymotores, ABB puede ofrecer la solución más apropiada encada caso así como instrucciones detalladas acerca de lasprácticas correctas de conexión a tierra y cableado.


Conexiones deunión de alta

frecuencia

Siga lasinstruccionesespecíficas para elproducto

Solucionesadicionales


La monitorización del estado de los cojinetes debe llevarsea cabo con mediciones de vibración establecidas.

Es imposible medir las corrientes de los cojinetes directamentedesde un motor estándar. Sin embargo, si se sospecha queexisten corrientes de los cojinetes de alta frecuencia, puedentomarse mediciones de campo para verificar la existencia debucles de corriente que se sospecha que existen. El equipode medición debe tener un ancho de banda amplio (mínimo10kHz a 2 MHz) capaz de detectar valores de cresta de almenos 150 a 200A y valores RMS de por lo menos 10mA. Elfactor de cresta de las señales medidas no suele ser menor a20. La corriente puede circular en lugares poco usuales, comolos ejes en giro. Por ello, se requieren equipos y personal conexperiencia.

ABB emplea un sensor flexible de corriente especialmentediseñado con núcleo de aire de tipo Rogowski con accesoriosdedicados y posee una amplia experiencia con más de milconvertidores medidos en distintas aplicaciones en todo elmundo.

Los puntos de medición más importantes están dentro delmotor. Durante las mediciones, la velocidad del motor tieneque estar al menos a un 10% del valor nominal para que loscojinetes se levanten por encima de la película de aceite. Comoejemplo, las mediciones básicas se muestran en la figura 13.La figura 14 muestra ejemplos de ondas de tensión de corrientemedidas. Los inversores GTO se emplearon principalmenteen los años 80 y en la actualidad se emplean los inversoresIGBT. Observe las diferencias en la escala en los gráficos.

Figura 13: Mediciones básicas: A) Intensidad de circulaciónmedida con un jumper; B) Corriente de conexión a tierra del eje.

Medición delas corrientesde loscojinetes dealta frecuencia



A) Corriente de circulación

Inversor GTO, 5�s/div, 2A/div Inversor IGBT, 5�s/div, 2A/div

B) Corriente de conexión a tierra del eje

Inversor GTO, 2�s/div, 10A/div Inversor IGBT, 5�s/div, 500mA/div

Figura 14: Ejemplos de ondas de tensión de corriente en lospuntos de medición mostrados en la figura 13.

Dado que el equipo de medición adecuado no está disponiblede forma comercial en el mercado y se requiere una experienciaespecializada para llevar a cabo las mediciones e interpretarlos resultados, se aconseja que las mediciones de la corrientede los cojinetes sean realizadas solamente por personalespecializado.


Deje que losespecialistasefectúen lasmediciones


Capítulo 4 - Referencias

1. Conexión a tierra y cableado del sistema de accionamiento,ABB Industry Oy, 3AFY 61201998 R0125

2. Una nueva razón para los daños por corriente de loscojinetes en accionamientos de CA de velocidad variablepor J. Ollila, T. Hammar, J. Iisakkala, H. Tuusa. EPE 97, 7ªConferencia europea sobre la electrónica y aplicacionesde potencia, 8-10 septiembre 1997. Trondheim, Noruega.

3. Acerca de las corrientes de los cojinetes en losaccionamientos de CA de velocidad variable y potenciamedia por J. Ollila, T. Hammar, J. Iisakkala, H. Tuusa.procedimientos de la IEEE IEDMC en Milwaukee, mayode 1997.

4. Minimización de las corrientes eléctricas de los cojinetesen sistemas de accionamiento de velocidad ajustablepor Patrick Link. Conferencia sobre pulpa y papel IEEEIAS en Portland, ME, EEUU. Junio de 1998.

5. Instrucción sobre la medición de corrientes de los cojinetescon una espira Rogowski, ABB Industry Oy, 3BFA61363602.EN.

6. Laakerivir ta ja sen minimoiminen säädettyjenvaihtovirtakäyttöjen moottoreissa,I. Erkkilä, Automaatio 1999, 16.9.1999, Helsinki, Finlandia.(en finlandés).

7. Corrientes de los cojinetes de alta frecuencia en motoresasíncronos de baja tensión,ABB Motors Oy y ABB Industry Oy, 00018323.doc.

8. Corrientes de los cojinetes en accionamientos de CApor ABB Industry Oy y ABB Motors Oy. Conjunto deencabezados en la base de datos LN “Intranet dedirectorios de documentos” en ABB_FI01_SPK08/FI01/ABB

9. La guía del motorGB 98-12.

Véanse también los manuales de instalación específicos paralos productos.


Capítulo 5 - Índice

AABB 17, 18Accionamiento de CA 6, 7, 8acoplamiento metálico 10anillos guía 6, 14anillos guía de los cojinetes 5apantallamiento 16apantallamiento del cable 16apantallamiento eléctrico 7armadura 16Bbastidor 17bastidor del estator 7, 11, 12bastidor del inversor 5, 10bastidor del motor 7, 9, 10, 11bobinado 7, 8, 9, 10, 11, 13bobinados del estator 11, 13bobinados del motor 10bola 14Bucle de modo común 9, 13bucles de corriente de loscojinetes 15, 17Ccable 15cable a motor 15, 16cable de modo común 10cables a motor simétricos 5, 15caída de tensión 10caja de engranajes 6, 10, 12capacitancia de fuga 7, 8, 10,11, 13, 14capacitancia del cable 10cintas trenzadas 17circuito de modo común 7circuito del rotor 12cojinetes 5, 6, 7, 12, 13, 14cojinetes del motor 5conducto 16conductores planos 17conexiones de unión 17controlador del convertidor 6convertidor de velocidadvariable 5, 13, 15corriente de circulación 12corriente de circulación de altafrecuencia 12corrientes de fuga 5corrientes de los cojinetes 5, 6,7, 12, 15, 18, 19corrientes de los cojinetes dealta frecuencia 6, 7corrientes de los cojinetes debaja frecuencia 6

cráter EDM 6Ddistribución de tensión interna 7dominio de la corriente de altafrecuencia 15Eeje 7, 12, 13eje del motor 5, 7, 10estator 7, 11, 13extremos del eje 12Ffactor de cresta 18filtrado de la salida delinversor 5filtros dedicados 17flujo de alta frecuencia 7flujo magnético 12frecuencia de conmutación delinversor 8frecuencias de conmutaciónelevadas 5fuente de alimentación delinversor 9fuente de alimentacióntrifásica 7, 8Iintensidad de modo común 8, 9,10, 11, 12, 13, 15, 16, 17inversor 7, 8, 9, 10, 13, 16, 17inversores GTO 18inversores IGBT 18Llaminaciones del estator 12Mmáquina accionada 7, 17maquinado de descargaeléctrica (EDM) 6maquinaria accionada 7, 10, 12mediciones de campo 18motor 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 15,17, 18motores eléctricos 5Ppelícula de aceite 7, 18primario 12pulsos de corriente 5pulsos de tensión 5PWM 7, 9Rranuras de los cojinetes 6rotor 12, 13rutas de corriente de loscojinetes 5


Ssecundario 12sensor de corriente tipoRogowski 18Ttensión axial 12tensión de los cojinetes 14tensión de modo común 7, 8, 10tensión de punto neutro 8Tensión de los cojinetes de altafrecuencia 7tensión del bus de CC 8tensión del eje axial 12, 13tensión del eje inducida 14tensiones del eje 7Terminación de 360° 16Tiempo medio entre fallos(MTBF) 6transformador 12Transistores bipolares de puertaaislada (IGBT) 6Vvías de conexión a tierra 5

ABB Sistemas Industriales, S.A.División AccionamientosPolígono Industrial Suroeste, s/n08192 Sant Quirze del VallèsBarcelonaTel: 93 728 87 00Fax: 93 728 87 43Internet: http://www.abb.com/es

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