Los variadores de frecuencia (VFD) siguen creciendo en popularidad. Se aplican a fuelles y bombas, brindan ahorro de energía y en aplicaciones mecánicas permiten ajustes finos que no sería posible lograrlos con otros métodos. Aun así no son dispositivos que simplemente se enchufen y se los olvide, están llenos de sistemas electrónicos y están sujetos a todo tipo de problemas, desde las perturbaciones eléctricas a los peligros ambientales que llevan al mal funcionamiento y una o dos cosas inesperadas. Los motores que impulsan presentan sus propios desafíos.
Dan Orchard ha trabajado en mantenimiento durante casi 24 años cuando comenzó en la marina. Ahora es un técnico superior en INTIGRAL, Inc., una fábrica de paneles de ventanas de vidrio de aislamiento selladas que se encuentra en Walton Hills, en Ohio, donde se trabaja a diario con motores (desde 300 hp hasta 1/16 hp) y variadores de velocidad. Todos esos años de experiencia práctica le han enseñado mucho sobre cómo mantener a los motores en funcionamiento y qué hacer cuando se detienen. Esta es la lista de Dan de las cosas que se deben hacer y los errores que se deben evitar.
Comience con una base de referencia de lecturas del motor
No se trata simplemente de sacar el motor de la caja, arrojarlo en su lugar y esperar a que funcione. Antes de poner un motor en pleno funcionamiento, mida la resistencia de devanados fase a fase y la resistencia de aislamiento de devanados de fase a tierra. Orchard usa un multímetro de aislamiento Fluke 1587 para obtener las lecturas de base de referencia.
Mida el amperaje de arranque y en marcha, la tensión en marcha y el equilibrio entre piernas.
Mida la temperatura en el primer arranque, sin carga, con carga y después de un período de uso. Un motor se puede calentar porque se lo ha usado mucho, porque está en un área de alta temperatura o porque tiene un problema. Si no se conoce su temperatura normal es difícil decir de qué caso se trata. Según Orchard "Es bueno saber si se están calentando o si eso es normal". "En muchos casos no notaremos ningún problema hasta que el calor realmente se acumule, porque la temperatura interior cerca de los hornos de templado de vidrio de mi planta en el verano normalmente es de alrededor de 54 °C (130 °F)."
Orchard mide la temperatura con un Termómetro IR Fluke 61 o una termocupla conectada al 1587 o una pinza amperimétrica, y con frecuencia comparará los resultados de varios métodos.
Realice otras mediciones con periodicidad
En función de la programación del PM y el costo de la inactividad no programada, tome lecturas de amperajes, resistencia y resistencia al aislamiento adicionales. Compare estas lecturas con las anteriores. Si las mediciones se desvían por más de entre un 5 y un 10 por ciento, empiece por buscar conexiones eléctricas en mal estado o sueltas, pérdidas o conexiones mecánicas que no encajen bien. ¿La carga ha aumentado, la frecuencia de uso cambió o las temperaturas ambiente aumentaron o disminuyeron?
Descubra si el motor coincide con la aplicación y si se la especificó para el sistema o si es necesaria su actualización.
Verifique la protección
Observe los sistemas de protección, los contactores y el fusible de sobrecarga. ¿La sobrecarga está configurada para amperaje a plena carga o para cuando es demasiado alto o demasiado bajo?
¿Los fusibles son los correctos para la aplicación? Los contactores de sobrecarga están diseñados para la protección contra sobrecargas, mientras que los fusibles y los disyuntores del circuito están destinados a la protección contra cortocircuitos. ¿Tienen el tamaño adecuado para la carga? ¿Los fusibles se queman sin activar la protección contra sobrecarga? ¿Los fusibles tienen la capacidad adecuada? Si los fusibles se queman con frecuencia, uno se siente tentado a reemplazarlos por fusibles de mayor capacidad; pero si en algún momento, más adelante, se produce un cortocircuito en la protección y no se dispara, esos fusibles cuya capacidad es demasiado alta harán que el motor se queme de repente. En gran parte se trata de volver a verificar, sacar los manuales (si se encuentran disponibles) o de observar los datos de la placa de características.
No cambie las piezas en vez de resolver el problema real
Algunos técnicos cambiarán las piezas hasta que el problema desaparezca. Se trata de una forma cara de resolver los problemas ya que la mayoría de los motores y variadores parten de los USD 500 en adelante. No es inusual hallar que el mismo motor/variador que ha fallado pueda empezar a funcionar correctamente en otra aplicación.
Esto hace que sea más difícil aún hallar el problema original ya que la falla solamente fue temporal. ¿Fue la sobrecarga, la aplicación o la combinación de varias cosas la que provocó la falla?
El cableado también puede ser un problema
Controle la línea en el motor, no simplemente en el panel de la pared, el cual puede encontrarse a varios metros de distancia. Las líneas de transmisión de energía en áreas hostiles (es decir, de alta temperatura), aun cuando están protegidas por conductos, pueden fallar. Si verifica la tensión en el panel y no en el motor puede terminar por cambiar un motor que funciona perfectamente bien cuando el problema se encuentra en el cableado.
Observe la configuración y los parámetros del variador. Verifique los tiempos de aceleración/desaceleración. ¿Está funcionando con una frecuencia de línea mayor o menor?
Asegúrese de que sea el motor correcto
A veces los motores se colocan en aplicaciones para las que no fueron diseñados. Los motores de clasificación de inversor hacen una gran diferencia con respecto a la longevidad del sistema. Trabajar con un motor de trabajo estándar a 50 Hz, por ejemplo, con frecuencia conduce al sobrecalentamiento. De un modo similar, hacerlo funcionar a 90 Hz o 120 Hz puede dar resultado durante un tiempo, pero el motor no lo puede admitir como un régimen constante.
El ciclo de trabajo de los motores ayudará a determinar para dónde y para qué aplicación son los adecuados. Un motor diseñado para funcionar ocho horas diarias, cinco días de la semana, fallará de forma prematura si tiene que funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
La placa de características es una herramienta importante para la resolución de problemas. Indicará el factor de servicio del motor, el ciclo de trabajo y más. También brindará información útil sobre los circuitos y los fusibles de protección.
Verifique si hay problemas eléctricos
Muchas fallas del variador se deben a picos de energía, pérdida de una fase o tensiones insuficientes. Después de un problema eléctrico es importante medir la energía para ver si el problema se ha corregido o si aún está ocurriendo. Si no se verifica la energía después de un corte, los variadores pagarán el precio. Cuando la energía vuelve después de un corte, los operadores de la máquina simplemente pueden reiniciarla automáticamente y tratar de hacerla funcionar nuevamente. Según Orchard, "De repente los variadores fallan y los motores se queman debido a que están en condiciones monofásicas, porque muchas de las máquinas intentarán arrancar".
La mayoría de los variadores más nuevos tienen configuraciones que no permitirán que el sistema se reinicie después de un corte. Orchard configura el suyo de modo que algo como una fase de 480 V de CA que falte, no se pase por alto, mediante indicadores de pérdida de fase con los que ayuda al personal de mantenimiento a buscar los problemas.
En resumen
Dan podría seguir hablando. Puede encontrarlo en el foro de la comunidad "Test Tool Talk" (charla sobre herramientas de prueba) en Fluke Nation