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Medida de aislamiento y resistencia de bobinados El motor de jaula de ardilla como cualquier mquina es susceptible de sufrir averas en sus bobinados

que pueden comportar un mal funcionamiento de la mquina o incluso su destruccin, aunque si los

elementos de proteccin est bien diseados deben funcionar correctamente, antes de que la mquina

llegue a una estado de deterioro grave donde pueden existir tanto riesgos a las personas como a las

instalaciones.

Cundo se deben realizar estas comprobaciones o mediciones? Cuando los elementos de

proteccin (Interruptores automticos, rels trmicos, interruptores diferenciales, fusibles, etc.)

disparen. Si desconectamos el motor y podemos rearmar las protecciones sin problemas seguramente

el problema sea del motor, aunque siempre se debe descartar que no sea problema de la misma

proteccin, del contactor o de la lnea de alimentacin.

Las pruebas que se pueden realizar a los bobinados son;

- Comprobar la continuidad de los bobinados.

- Comprobar continuidad entre bobinados distintos.

- Comprobar la continuidad de los bobinados y tierra.

Estas pruebas se pueden realizar con un comprobador de continuidad, un hmetro o con el medidor de

aislamiento (tambin llamado Megger), aunque para estar seguros se deben realizar esta pruebas

siempre con el medidor de aislamiento a excepcin de la comprobacin de la continuidad en los

bobinados.

Comprobador de continuidad: Normalmente todos los polmetros digitales tienen una opcin que es

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la comprobacin de la continuidad, cuando existe continuidad normalmente es mediante sealizacin

acstica, cabe hacer una apreciacin y es que, generalmente, estos comprobadores no suelen

funcionar correctamente o sencillamente no funcionan en circuitos que superan los 30 , por tanto es

un dato a tener en cuenta, ya que si la resistencia del bobinado supera estos valores puede no dar

continuidad aunque el bobinado est en buen estado.

Esta medida se realizar preferentemente para saber si estn interrumpidas las bobinas del

motor.

Comprobacin de continuidad mediante comprobador de continuidad u hmetro de la bobinas U1-U2

V1-V2 y W1-W2 , si existe continuidad es que el bobinado, en principio, est correctamente. Medida de

continuidad entre bobinas U-V V-W W-U, si existe continuidad es que las bobinas han perdido

aislamiento y se deben ser rebobinadas; por ltimo medida de continuidad entre cada una de las

bobinas U V W y tierra o carcasa del motor, si existe continuidad es que existe prdida de aislamiento

entre la bobina y tierra o carcasa del motor, por tanto, se debe llevar al bobinador.

Coger el eje con la mano, moverlo hacia arriba y abajo, si tiene holgura es sntoma de que el cojinete o

rodamiento est gastado y debe cambiarse.

Comprobacin de la resistencia de aislamiento con medidor de aislamiento: este aparato se

utiliza para saber la resistencia de aislamiento de la mquina entre bobinados o entre ellos y tierra,

para ello desconectamos el motor de la lnea y aplicamos 500 voltios entre las bobinas (aunque estn

conectadas en estrella o tringulo) y tierra, podemos guiarnos por estos valores:

1. inferior a 16 M equivale a un mal aislamiento.

2. 16 y 51 M equivale a un aislamiento regular, si el motor estuviese hmedo sera

recomendable con los aparatos adecuados poder secarlo.

3. superior a 51 M equivale a un buen aislamiento.

(Aunque siempre prevalecern los valores que pueda suministrarnos el fabricante de la mquina)

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Megado de un motor conectado en estrella, se ha puesto una de las bananas del medidor de

aislamiento en W1 pero se podra colocar en cualquier otro borne U1, U2,V1, V2 W2, la otra banana

se ha puesto en el borne de tierra y ste tiene el conductor de proteccin (PE o CP), si tuvisemos el

motor en el banco de trabajo y por tanto sin conectar a tierra la banana la pondramos en el mismo

borne de tierra o en un punto de la carcasa del motor asegurndose que hace buen contacto, esto es

sin pintura ni xido entre la banana y la carcasa del motor.

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Anlisis de vibraciones

Las vibraciones generalmente no son beneficiosas, ocasionan desgaste, fatiga, aflojamientos, ruidos, etc.

El nivel de vibracin de un equipo es un indicativo de la vida del mismo, altos niveles de vibracin indican vida corta y viceversa.

El estudio y anlisis de vibraciones suministra importantes ahorros econmicos en el desarrollo de las operaciones de mantenimiento, estas mejoras no se consiguen con

un reduccin de la plantilla de trabajadores o reduccin de presupuestos, sino con

actuaciones ms brillantes como no comprar piezas innecesarias, duplicar fcilmente

la vida de las mquinas y disminuir los consumos de energa como consecuencia de

no generar ruidos o vibraciones.

La mayora de los trabajos de mantenimiento se realizan sobre bombas, ventiladores y motores, incluso industrias que tienen maquinara de alta velocidad emplean sus

esfuerzos atendiendo a la maquinara de baja velocidad.

Los fallos catastrficos se pueden predecir por un cambio en la vibracin, a veces meses antes de que se produzcan. La mquina nos dice, en su lenguaje, cual es el su

estado y el operario debe saber escuchar e interpretar lo que nos est diciendo.

La vibracin es el mejor indicador del estado general de la mquina y el indicador ms rpido del desarrollo de los defectos. Composicin de la vibracin total

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Algunos defectos y su forma de diagnstico

(como el equilibrado de las ruedas del coche con plomos )

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9. Deteccin de problemas por comparacin: Si disponemos de los mediciones de vibraciones de la

mquina cuando est en perfectas condiciones, podemos hacer controles rutinarios y comparar las

distintas mediciones estableciendo un protocolo de actuacin basado en la experiencia y en la

informacin recabada en las mediciones y en las intervenciones de mantenimiento que se vayan

haciendo.

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TERMOGRAFIA

La termografa es un mtodo de inspeccin de equipos elctricos y mecnicos mediante la

obtencin de imgenes de su distribucin de temperatura mediante cmaras termogrficas, que

crean la imagen en base a la emisin de radiacin infrarroja de los objetos estudiados. Este

mtodo de inspeccin se basa en que la mayora de los componentes de un sistema muestran un

incremento de temperatura en mal funcionamiento. El incremento de temperatura en un circuito

elctrico podra deberse a una mala conexin o problemas con un rodamiento en caso de equipos

mecnicos. Observando el comportamiento trmico de los componentes pueden detectarse

defectos y evaluar su seriedad.

1. CONCEPTOS PREVIOS

1.1 FORMAS DE TRANSMISIN DE CALOR

Conduccin: Entre mango y mano, transmisin de calor por contacto directo y choque entre las molculas de ambos elementos Conveccin: Entre las molculas del agua, gracias al movimiento de las mismas de abajo a arriba Radiacin: Entre el fuego y todo lo que lo rodea, por efecto de emisin y absorcin de radiacin trmica

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Los cuerpos emiten radiacin trmica como consecuencia de su temperatura. Puesto que todos los objetos tienen una temperatura, todos emiten radiacin trmica. A mayor temperatura, mayor cantidad de radiacin trmica ser emitida. Algunos materiales son mejores, ms eficientes en este proceso. La cantidad de radiacin trmica emitida por un cuerpo a una temperatura concreta, depende fuertemente del tipo de material que lo constituye. La radiacin trmica se propaga fcilmente a travs de los gases, pero con mucha mayor dificultad, o incluso bloqueada por la mayora de lquidos y slidos.

1.2 CUERPO NEGRO

Un cuerpo negro se define como un objeto capaz de absorber toda la radiacin incidente sobre l a cualquier longitud de onda. La Ley de Kirchhoff establece que para cualquier material la emisividad espectral es equivalente a la absorcin espectral, por lo que un cuerpo negro puede ser tambin considerado como un emisor perfecto. En trminos de radiacin trmica se puede concluir que ninguna superficie puede emitir ms radiacin infrarroja que un cuerpo negro a la misma temperatura.

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1.3 COMPORTAMIENTO DE LOS CUERPOS REALES. EMISIVIDAD DE LOS MATERIALES.

En la prctica, las superficies reales no se comportan como emisores ideales para todo el espectro de radiacin, sino que slo son capaces de emitir una determinada porcin de la energa que emitira un cuerpo negro. La capacidad de emisin, en mayor o menor grado, de los cuerpos reales se determina por el parmetro denominado emisividad () cuyo valor est comprendido entre 0 y 1, definido como la capacidad real de emisin del objeto respecto a la que tendra un cuerpo negro a la misma temperatura. Por tanto, el cuerpo negro tiene emisividad 1 .

Si un cuerpo refleja mucha radiacin, significar que emite poca.

Vase en la tabla siguiente que la hoja de aluminio brillante tiene

una emisividad 0.04 , esto implica que refleja gran parte de la

radiacin que le llega. Podemos entender porque se usa este tipo

de material para fabricar mantas usadas por los servicios de

emergencias mdicas, ya que reflejan el calor corporal del usuario

hacia s mismo.

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- Aunque en muchas situaciones prcticas puede considerarse la emisividad como una constante propia de cada material, se debe tener en cuenta que en realidad, la emisividad es funcin de la longitud de onda, de la temperatura y del ngulo de incidencia u observacin de la radiacin. De este modo la emisividad de los materiales puede tomar valores muy distintos en funcin de la regin espectral considerada. La nieve, por ejemplo, refleja la prctica totalidad de la radiacin visible, mientras que presenta una alta emisividad en el infrarrojo medio. Es decir, si dejamos sobre la nieve una chapa de cobre pulido ( = 0.03 ), los dos elementos estarn a la misma temperatura pero si los miramos con una cmara termogrfica con un ajuste de emisividad nico, veremos una indicacin de colores que nos dirn que la temperatura de la nieve es superior a la de la chapa de cobre pulido.

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En la siguiente grfica se observa como baja la emisividad de diferentes materiales segn vamos aumentando la longitud de onda de la radiacin ( de infrarrojo hacia visible ) .

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2. DETERMINACIN PRCTICA DE LA EMISIVIDAD - Medir la temperatura de un punto de la superficie utilizando un termopar u otro termmetro de contacto. Una vez conocida la temperatura del punto, medir con el equipo de termografa y modificar el ajuste de emisividad hasta que la temperatura coincida con la medida con el termmetro por contacto. Este ser el valor de emisividad correcto para esa superficie. - Cubrir una zona del material con cinta adhesiva de emisividad conocida (la cinta aislante negra convencional tiene una emisividad del orden de 0.90 a 0.98). Esperar a que la temperatura se estabilice y medir la temperatura con el sistema de termografa ajustado a la emisividad de la cinta. A continuacin medir la temperatura en una zona del material adyacente a la cinta y ajustar la correccin de emisividad del equipo para que la lectura coincida con la medida sobre la cinta. NOTA: Para obtener un valor de emisividad correcto, realizar siempre el ensayo a una temperatura al menos 10C por encima de la temperatura ambiente. En caso contrario los efectos complementarios de la emisin y la reflexin no permitirn determinar la emisividad correcta.

3. TCNICAS DE TOMA Y ANLISIS DE IMGENES DE CMARA TERMOGRFICA

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3.1 ANLISIS COMPARATIVO DENTRO DE LA MISMA IMAGEN En la imagen de abajo se observa como en el juego de fusibles inspeccionado, hay un fusible que aunque estando a la misma carga que los dems, tiene una temperatura muy superior. Esto nos permite deducir que existe un mal contacto con las mordazas de alojamiento de dicho fusible.

3.2 ANLISIS COMPARATIVO CON IMGENES DE CONTROLES ANTERIORES CON LA MQUINA EN CORRECTO FUNCIONAMIENTO Cuando se realizan las inspecciones termogrficas, los fallos generalmente se identifican por comparacin de temperatura de los componentes similares en las mismas condiciones. Es una alternativa muy precisa para predecir la emisividad de cada componente y obtener unos valores de temperatura absolutas. En la imagen se ve una comparativa entre una caja de rodamientos de una bomba. Las dos imgenes son tomadas con rgimen de trabajo de la bomba iguales. La imagen de la izquierda corresponde a un estado correcto y la de la derecha nos indica algn tipo de problema que genera un sobrecalentamiento.

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3.3. ANLISIS POR TOMA DE DATOS DE VALORES DE TEMPERATURA EN DIFERENTES

PUNTOS O ZONAS, CON JUSTIFICACIN DE VALIDEZ EN FUNCIN DE DATOS PREVIOS.

Para este mtodo es ms importante ajustar correctamente la emisividad y tener en cuenta los factores

que puenan falsear la medida. Lo que hacemos es tomar imgenes y analizar, con la ayuda de un

software si es preciso, las temperaturas reflejadas. Estas temperaturas medidas deben ser

contrastadas con valores del fabricante de los equipos o con datos histricos. En caso de soprepasar

los umbrales correspondientes, debe plantearse una intervencin de mantenimiento.

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4. APLICACIONES

4.1 MANTENIMIENTO ELCTRICO

4.2 DISPOSITIVOS MECNICOS

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